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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEO
Introducción
El calcio, el fósforo y el magnesio participan en numerosos procesos biológicos
de tal importancia que se ha desarrollado un complejo sistema de regulación
homeostática para mantener sus concentraciones séricas en unos límites muy
estrechos.
El calcio interviene en la conducción nerviosa, la contractilidad muscular, el
mecanismo de secreción y acción de diversas hormonas y enzimas citosólicas,
la permeabilidad de membranas, el proceso de coagulación de la sangre y la
mineralización del hueso.
El fósforo forma parte de los fosfolípidos de membrana, de los nucleótidos que
conforman el ARN y el ADN, y también de los enlaces de alta energía de
moléculas como ATP y GTP y segundos mensajeros (AMPc, GMPc); además,
puede actuar como regulador de diversas enzimas. Su mayor depósito es el
esqueleto, donde junto al calcio es el mineral más abundante.
El magnesio participa como cofactor en numerosas reacciones enzimáticas,
entre ellas aquellas en que participa el ATP y en los procesos de replicación,
transcripción y traducción de la información genética.
Aunque en la regulación de la homeostasis mineral intervienen numerosos
órganos y hormonas, los principales efectores son el intestino, el riñón y el
hueso, sobre los que actúan las hormonas calciotropas (Fifura 1), PTH,
vitamina D y calcitonina, modulando la absorción, eliminación y depósito de
manera que se mantengan unos niveles séricos constantes (figuras 1 y 2). La
interrelación entre el sistema hormonal y los niveles séricos de calcio, fósforo y
magnesio son tan estrechas que, con frecuencia, la interpretación de los
cambios debe ser realizada en conjunto para que tenga sentido fisiopatológico.
CALCIO
Características Principales
El calcio es un metal alcalinotérreo blando, maleable y dúctil que arde con
llama roja formando óxido de calcio y nitruro. Las superficies recientes son de
color blanco plateado pero palidecen rápidamente tornándose levemente
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amarillentas expuestas al aire y en última instancia grises o blancas por la
formación del hidróxido al reaccionar con la humedad ambiental. Reacciona
violentamente con el agua para formar el hidróxido Ca(OH)2 desprendiendo
hidrógeno.
Metabolismo del Calcio
El calcio es el catión más abundante del organismo. El 99% del calcio corporal
total, unos 1.000 g en un adulto, se encuentra en la fase mineral del hueso en
forma de cristales de hidroxiapatita. En el plasma se encuentra en un 50%
como calcio iónico libre, en un 10% ligado a aniones (citrato, bicarbonato) y en
un 40% ligado a proteínas (fundamentalmente albúmina). El calcio iónico es la
fracción biológicamente activa y puede sufrir variaciones importantes con
cambios en el pH: en situaciones de acidosis diminuye su unión a proteínas y
en alcalosis aumenta. Los cambios en la concentración de proteínas pueden
inducir a errores en la valoración del calcio plasmático, siendo necesario
corregir su concentración en función de los valores de proteínas o albúmina
(restar 0,8 mg/dl por cada gramo de albúmina que exceda de 4 g/dl y sumar la
misma cantidad por cada gramo de albúmina por debajo de dicho nivel). La
concentración de calcio citosólico es del orden de 10-6M, frente a 10-3M en el
líquido extracelular.
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Figura 1. Esquema general de regulación del metabolismo mineral. Las hormonas calciotropas actúan
sobre los órganos diana y regulan tanto los niveles de calcio sérico como fósforo y magnesio.
Absorción Intestinal del Calcio
El calcio se absorbe fundamentalmente en el duodeno y el yeyuno. La
capacidad de absorción viene condicionada por la biodisponibilidad del calcio
dietético (reducida en presencia de fitatos y oxalatos) y por la propia cantidad
de calcio ingerido (Lemann 1999).
Un escaso porcentaje se absorbe por difusión simple, paracelular y no
saturable, y la mayor parte mediante un proceso de absorción transcelular
fisiológicamente regulado por la vitamina D, que estimula su paso tanto
mediante acciones genómicas (síntesis de proteínas transportadoras) como no
genómicas. En circunstancias normales se absorbe aproximadamente un 30%
del calcio dietético. Las dietas pobres en calcio, el déficit de vitamina D y la
falta de respuesta intestinal a la misma (exceso de glucocorticoides o de
hormona tiroidea, síndromes de malabsorción, etc.) son las causas más
frecuentes del déficit de absorción del calcio.
Manejo Renal del Calcio
Sólo el calcio plasmático no ligado a proteínas (60%) es filtrado a nivel
glomerular. El 70% del calcio ultrafiltrado se reabsorbe en el túbulo proximal, a
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nivel intercelular, condicionado por diferencias de concentración y de potencial,
y mediante transporte celular activo (ATPasa magnesio dependiente e
intercambio Na/Ca). El 20% del calcio filtrado es reabsorbido en el asa de
Henle por diferencias de potencial subsecuentes a la acción de la bomba Na/K
e intercambio Ca/Na. Los diuréticos de asa disminuyen la reabsorción de calcio
al disminuir el potencial positivo intraluminal. En el túbulo contorneado distal se
reabsorbe aproximadamente un 8% del calcio filtrado de forma activa, siendo el
segmento donde se produce la mayor regulación de la excreción de calcio
(Bushinsky 1999).
Figura 2. Esquema global del balance del calcio, del fósforo y del magnesio. Las flechas naranja indican
flujo unidireccional de minerales; las negras, flujo neto.
El principal regulador de la excreción de calcio es la PTH, que disminuye la
filtración y aumenta la reabsorción tubular, aunque por sus efectos a otros
niveles la PTH puede aumentar la calciuria.
El calcitriol, por su acción en el túbulo distal, promueve un aumento en la
reabsorción de calcio, aunque, nuevamente por sus efectos en otros órganos,
puede aumentar la calciuria. La calcitonina fisológicamente estimula la
reabsorción tubular del calcio y a dosis suprafisiológicas la inhibe.
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Balance General del Calcio
Normalmente existe un equilibrio entre la absorción intestinal neta y las
pérdidas urinarias de calcio, permaneciendo constante el calcio extracelular e
intercambiándose, con balance cero, calcio extracelular y calcio óseo. Así, con
una dieta de unos 1.000 mg de calcio, se absorberían unos 300 mg, se
segregarían con jugos intestinales unos 125 mg, se eliminarían por heces unos
825 mg, resultando una absorción neta de 175 mg. El hueso, en su proceso de
remodelación constante, vierte al torrente circulatorio unos 500 mg pero
requiere del mismo otros 500 mg. El riñón filtraría unos 10.000 mg,
reabsorbería 9.825 mg y eliminaría 175 mg (Broadus 1999).
En el caso de que disminuya el calcio ingerido con la dieta, descendería la
absorción de calcio y bajaría la concentración de calcio sérico. Ello estimularía
la secreción de PTH, que aumentaría la resorción ósea, la reabsorción renal de
calcio y la producción renal de calcitriol. Éste aumentaría la absorción intestinal
y reabsorción renal de calcio y, en el hueso, favorecería la acción resortiva de
la PTH. El balance entre entradas y salidas del organismo tendería a ser
neutro, con estabilidad en los valores plasmáticos, pero a expensas de un
balance negativo del hueso.
Fisiológicamente, hay circunstancias que tienden a un balance general positivo,
como ocurre con la formación de tejido óseo, de ahí la necesidad de un
incremento en el aporte dietético del calcio. En otras circunstancias hay
tendencia a un balance negativo como en el embarazo (por los requerimientos
fetales) o en la senectud, en que disminuye la capacidad absortiva intestinal,
disminuye la capacidad de formar vitamina D, etc, y se mantiene la estabilidad
a expensas de perder masa ósea.
Calcio Óseo
El calcio, junto con el fósforo, son constituyentes de la fase mineral del hueso
que, depositados sobre las proteínas de la matriz ósea, dan rigidez al tejido y le
confieren sus propiedades mecánicas de protección y sostén. Desde el período
fetal se produce la formación y mineralización del tejido óseo, precisando del
concurso de los osteoblastos tanto para la síntesis de la matriz proteica como
para su posterior mineralización. Además, el hueso precisa ser renovado a lo
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largo de toda la vida para mantener sus propiedades biomecánicas. En este
proceso de renovación, los osteoclastos digieren el tejido óseo, produciéndose
una salida de la fase mineral al torrente circulatorio. Posteriormente y merced a
los osteoblastos, se forma el nuevo tejido, que requiere la entrada de calcio y
fósforo para su mineralización.
Requerimientos Dietéticos Recomendados
Grupo de edad (RDA) Mg de calcio recomendados
Lactantes 6 meses 400
6 – 12 meses 600
1 – 10 años 800 – 1200
11 – 14 años 1200 – 1500
25 – 30 años 1000 en mujeres, 800 en hombres
Mujeres posmenopausiocas 1000 – 1500
Se recomiendan cantidades adicionales para satisfacer las necesidades del
embarazo y la lactancia.
Fuentes Dietéticas
Los principales alimentos ricos en calcio son los alimentos lácteos y sus
derivados (leche, yogurt, queso) aunque también se encuentra en alimentos
vegetales, con hoja verde oscura, como el col, brócoli, nabo fresco, así como
sardinas, almejas, y salmón. El frijol soya es rico en calcio y se absorbe de
manera similar a la leche. Se utilizan suplementos de calcio para aumentar su
captación, la forma más frecuente de suplemento es el carbonato de calcio,
que es relativamente insoluble. El citrato de calcio, que en comparación con el
peso tiene menos calcio que el carbonato, es mucho más soluble.
Funciones
Además de su función en la construcción y mantenimiento de huesos y dientes,
el calcio también tiene otras funciones metabólicas. Afecta la función de
transporte de las membranas celulares, actuando como un estabilizador de
membrana. También influye en la transmisión de iones a través de las
membranas, y la liberación de neurotransmisores. Este calcio actúa como
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mediador intracelular cumpliendo una función de segundo mensajero; por
ejemplo, el ion Ca2 interviene en la contracción de los músculos. También está
implicado en la regulación de algunas enzimas quinasas que realizan funciones
de fosforilación, por ejemplo la proteína quinasa C (PKC), y realiza unas
funciones enzimáticas similares a las del magnesio en procesos de
transferencia de fosfato (por ejemplo, la enzima fosfolipasa A2). Se requiere
calcio en la trasmisión nerviosa y en la regulación de los latidos cardiacos. El
equilibrio adecuado de los iones de calcio, sodio, potasio y magnesio mantiene
el tono muscular y controla la irritabilidad nerviosa.
METABOLISMO DEL FOSFORO
Introducción
La mayor parte del fósforo del organismo (unos 600 g) se encuentra como
fosfato inorgánico. El 70% del fosfato en plasma y la mayoría del celular se
encuentra como fosfato orgánico. Constituye, junto con el calcio, la fase mineral
del hueso, representando éste el 85% del total del fósforo del organismo. Un
10% del fosfato en plasma circula unido a proteínas, siendo por tanto la
mayoría ultrafiltrable. La diferencia de concentración entre el fosfato intracelular
y extracelular es de unas dos veces, por ello no es necesario un mecanismo de
regulación tan fino como en el caso del calcio.
Absorción Intestinal del Fosfato
Es similar a la reseñada para el calcio, siendo estimulada por la vitamina D, si
bien en condiciones fisiológicas la absorción neta de fosfato es más lineal con
el contenido dietético de fósforo. Su absorción se ve dificultada cuando se
forman quelatos con cationes, como el calcio o el aluminio (Lemann 1999).
Manejo Renal del Fosfato
La mayoría del fosfato es ultrafiltrable pero se reabsorbe más del 85% del
fosfato ultrafiltrado, fundamentalmente en el túbulo proximal vinculado al
transporte Na/K y a un cotransporte Na/P. La PTH es el principal regulador de
la eliminación final de fosfatos, inhibiendo la reabsorción tubular; la vitamina D
tiene un efecto similar, pero menos marcado. Además, la fosfaturia depende de
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forma directa del contenido dietético en fosfatos. Junto al valor absoluto del
fosfato en orina es útil evaluar la reabsorción tubular de fosfatos: 1- (P en orina
x Cr en suero/P sérico x Cr en orina), que ofrece una medida del efecto de la
PTH sobre el manejo tubular de fosfatos; el valor normal es 0,88 (Bushinsky
1999). Cuando la función renal disminuye por debajo de 25 ml/min, el
mecanismo compensador de incrementos de PTH no es suficiente, la
eliminación de fosfatos es incompleta y se produce hiperfosforemia.
Fosfato Óseo
El hueso es el principal depósito de fosfato del organismo aunque, por la gran
biodisponibilidad del fósforo dietético, no juega el papel de reserva
biológicamente indispensable que tiene en el caso del calcio. Las entradas y
salidas del fosfato en el tejido óseo van en paralelo con las comentadas para el
calcio, siendo necesaria una adecuada concentración de fosfato sérico para
que se produzca una acertada mineralización. Cuando los niveles de fosfato
descienden por debajo de 1,5-2 mg/dl se producen trastornos de mineralización
(raquitismos hipofosfatémicos).
Balance general de fosfatos
Si bien el esquema general es similar al referido para el calcio, con el fosfato la
principal regulación se establece entre la ingesta y las pérdidas renales.
Niveles elevados de fosfato en sangre estimulan la secreción de PTH
(promovería su eliminación renal) e inhiben la 1-alfa-hidroxilasa renal
(disminuirían la síntesis de calcitriol y, por tanto, su absorción intestinal y su
reabsorción renal). Por sus mecanismos hormonales de regulación, la calcemia
y la fosfatemia tienden a moverse en sentido opuesto, manteniendo un
producto constante, excepto cuando existe un déficit en el sistema de la
vitamina D o destrucción ósea masiva, en los cuales pueden observarse
hipocalcemia con hipofosforemia e hipercalcemia con hiperfosforemia,
respectivamente.
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METABOLISMO DEL MAGNESIO
Introducción
El magnesio es un ion fundamentalmente intracelular. En el plasma circula el
1% del magnesio corporal total (55% en forma iónica, 20% unido a proteínas y
el resto formando complejos con aniones). En el tejido óseo mineralizado se
encuentra un 70%.
Absorción intestinal del magnesio
Al ser un componente celular, la ingesta de magnesio es proporcional al
contenido calórico de la dieta. Se absorbe en proporción variable, por poder
formar quelatos con aniones de la dieta (fosfatos). Su absorción no está
regulada por la vitamina D (Lemann 1999).
Magnesio óseo
El hueso es el principal depósito de magnesio, aunque su contenido total, unos
18 g, esté muy alejado del contenido en calcio y fósforo. Sin embargo, el líquido
intersticial del tejido óseo, muy rico en minerales, puede tener un papel en la
reposición del magnesio, como en la respuesta rápida frente a la acidosis, sin
precisar mediación celular.
Manejo renal del magnesio
Pese a que la mayor parte del magnesio circulante es ultrafiltrable, el 95% del
mismo es reabsorbido a nivel del túbulo renal, siendo el riñón el principal
responsable de la regulación de los niveles de magnesio en el estrecho margen
de sus valores de normalidad (1,8-2,2 mg/dl)(Bushinsky 1999).La
hipercalcemia, la depleción de fosfatos y la expansión de volumen disminuyen
la capacidad de reabsorción. La aldosterona y la PTH también modulan la
excreción renal de magnesio.
Balance general del magnesio
Aunque el esquema es similar al del calcio y el fósforo, en este caso el
reservorio también está constituido por tejidos blandos. Aunque la regulación
de la cinética del magnesio no está tan clara como en el caso del calcio y el
fósforo, circunstancias que aumentan los niveles de calcio y fósforo
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promoverían una pérdida renal de magnesio. El magnesio se ha involucrado en
el mecanismo de sensor del calcio de la PTH y, a través de la misma,
participaría de la regulación del calcio, siendo la hipomagnesemia una de las
causas de hipocalcemia.
CALCIO Y FÓSFORO EN COMPOSICIÓN Y FORMACIÓN DEL HUESO
El hueso adulto normal está compuesto por 45% de agua, 25% de cenizas,
20% de proteínas y 10% de grasas. En el mamífero las cenizas están
compuestas por 36% de Ca, 17% de PO4 y 0.8% de Mg. El calcio se encuentra
en el hueso en parte como fosfato tricálcico y parte como carbonato, en una
compleja estructura de apatita (hidroxiapatita). Hay una clara diferencia entre el
hueso de un animal joven y uno adulto, la sal que determina la solubilidad en el
hueso joven es el fosfato octocálcico, y en el adulto el hueso está formado por
hidroxiapatita. Esta diferencia explica la alta concentración de fósforo
inorgánico (Pi) en animales jóvenes. Los minerales del hueso están dispuestos
para ser movilizados rápidamente y mantener el nivel de Ca sérico, pero menos
lo están para mantener el nivel de fósforo, de forma tal que una disminución en
el nivel de fósforo sérico es el primer signo de la deficiencia de consumo de
este mineral.
El calcio esquelético o el almacenado en los huesos, se distribuye entre un
espacio relativamente no intercambiable, que es estable y del espacio
rápidamente intercambiable, el cual participa en las actividades metabólicas. El
componente intercambiable puede considerarse una reserva que se acumula
cuando la dieta proporciona una ingesta adecuada de calcio. Se almacena
principalmente en los extremos de los huesos largos y se moviliza para
satisfacer el aumento de las necesidades de crecimiento, del embarazo y de la
lactancia. En ausencia de dicha reserva, el calcio debe sustraerse de la misma
reserva ósea; si la ingesta inadecuada de calcio se prolonga resulta en una
estructura ósea deficiente. El hueso desmineralizado es conocido como
osteoide. El calcio se presenta en los huesos bajo la forma de hidroxiapatita, la
cual está formada por fosfato de calcio cristalino (Ca10(PO4)6(OH)2) y representa
un depósito del 99% del calcio corporal y 80% del fósforo total. Es una
estructura cristalina que consiste de fosfato de calcio que se arregla alrededor
de una matriz orgánica de proteína colagenosa para proporcionar fuerza y
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rigidez. Sin embargo, el hueso no parece tener una composición constante. Los
cristales aparentemente absorben y admiten varios grupos de iones sin carga
con una geometría de cristales enrejados. De aquí que el hueso contenga, a
parte de Ca y PO4, proporciones variables de carbonato, fluoruro, citrato, N, K+,
y Mg++.. Los iones minerales se difunden dentro del líquido extracelular,
bañando los cristales y permitiendo el depósito de nuevos minerales. Los
mismos tipos de cristales se presentan en el esmalte y la dentina de los
huesos, allí hay poco intercambio de minerales y el calcio no está disponible
con facilidad para los periodos de deficiencia. La hidroxiapatita constituye
alrededor del 60-70% del peso seco del tejido óseo, haciéndolo muy resistente
a la compresión. En el proceso de formación y remodelación ósea participan
las células osteclásticas (células de resorción ósea) y los osteoblastos (células
formadoras), controladas a su vez, por diversas hormonas sistémicas
(parathormona y calcitonina), el estado nutricional de vitamina D y factores
reguladores de crecimiento. El esmalte que cubre los dientes contienen el
mineral hidroxiapatita. Ese mineral, muy poco soluble, se disuelve en ácidos,
porque tanto el PO43- como el OH- reaccionan con H+:
Ca10(PO4)6(OH)2 + 14H+ ⇌ 10Ca2+ + 6H2PO4- + 2H2O
Las bacterias que causan el deterioro se unen a los dientes y producen ácido
láctico a través del metabolismo del azúcar. El ácido láctico disminuye el pH en
la superficie de los dientes para menos de 5. Cuando el pH es inferior a 5.5, la
hidroxiapatita comienza a disolver y ocurre el deterioro de los dientes. El ion
fluoruro inhibe el deterioro de los dientes, formando apatita fluorada,
Ca10(PO4)6F2, que es menos soluble y más resistente a ácidos que la
hidroxiapatita.
DETERMINACIÓN DE CALCIO Y FOSFORO
CALCIO TOTAL
Técnica
Si bien el método de referencia para la medida de la concentración de calcio en
el plasma es la espectrometría de absorción atómica, el más utilizado en los
analizadores automáticos es la espectrofotometría de la unión del calcio al
complejo -cresolftaleína a pH alcalino.
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Muestra
La muestra preferentemente utilizada es suero en ayunas, aunque también
puede utilizarse plasma heparinizado. No se deben emplear anticoagulantes
como el citrato, oxalato o EDTA, ya que forman complejos con el calcio que
interfieren con los métodos espectrofotométricos (disminuyen los niveles). La
hemólisis, la ictericia y la lipemia, también pueden producir interferencias (tabla
I). Para la determinación de calcio total en orina, debe recogerse orina de 24
horas utilizando ClH 6M para prevenir su precipitación. Una vez centrifugada, el
calcio es estable a 2-8º C durante una semana.
Valores de Referencia y reproducibilidad
El intervalo de referencia en suero en adultos está en torno a 8,1-10,4 mg/dl.
Hay que tener en cuenta que los niveles séricos de calcio dependen de la
concentración de proteínas. En caso de anomalías de ésta, se pueden corregir
los valores de calcio con fórmulas como la siguiente:
Ca total corregido (mg/dl) = Ca total (mg/dl) + 0,8 [4 – albúmina (g/dl)]
Es decir, se añaden 0,8 mg/dl al calcio sérico por cada g/dl que desciende la
albúmina por debajo de 4 g/dl. Algunos factores limitan la utilidad de esta
fórmula (pH, ácidos grasos, drogas de unión a la albúmina, etc.). Por ello, hay
situaciones en las que la corrección no es adecuada y resulta imperativo
determinar directamente el calcio ionizado. Es el caso de los pacientes en
situación crítica, la sepsis, los trastornos graves del equilibrio ácido-básico o la
insuficiencia renal.
La reproducibilidad intraensayo del método es del 2,7% y la interensayo, 2,9%.
In vivo
• Uso de torniquete durante la obtención del espécimen
• Cambio postural
• Ejercicio físico
• Hiperventilación
• Contracción muscular del antebrazo
• Estado alimentario
• Alteraciones de la unión a proteínas del plasma
• Uso de fármacos: anticonvulsivantes, tiazidas, litio, etcétera.
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In vitro
• Anticoagulante inadecuado
• Dilución de la muestra con heparina líquida
• Concentración de heparina por volumen de muestra
• Contaminación del material de extracción y almacenamiento con calcio
• Manipulación de la muestra: alteraciones del pH, adsorción o precipitación de
calcio
• Interferencia espectrométrica: hemólisis, ictericia, lipemia
Tabla I. Factores premetrológicos que pueden introducir errores en la medida de la concentración de
calcio total o ion calcio. (Adaptado de Mauri M et al.)
CALCIO IÓNICO
Técnica
Se mide mediante analizadores con electrodo selectivo para la determinación
del ion calcio.
Muestra
La muestra (suero, sangre total heparinizada o plasma heparinizado) debe ser
recogida y manipulada anaeróbicamente, a fin de evitar cambios en el pH. No
se debe utilizar compresor, o al menos evitar largas compresiones. Si se extrae
en jeringa o capilar, se debe ocluir totalmente la entrada; si se usa tubo de
vacío, no se debe abrir o manipular la muestra hasta su análisis. Además, para
evitar cambios en el pH debidos al metabolismo celular, la muestra debe ser
procesada inmediatamente o ser centrifugada en tubo con gel separador,
donde es estable a 4º C aproximadamente durante 1 semana. Dado que la
concentración del ion calcio se ve fundamentalmente influida por el valor del
pH, los analizadores determinan la concentración para el pH real de la muestra
y, además, la pueden calcular para un pH de 7,4.
Valores de Referencia y Reproducibilidad
Los valores normales de Ca++ en suero son 1,16–1,35 mmol/l. Las
variabilidades intraensayo e interensayo son del 1,2 y 1,8%, respectivamente
(Cruz 2002).
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FÓSFORO
Técnica
Determinación espectrofotométrica automatizada. La más utilizada es la
reacción del fósforo inorgánico con el molibdato amónico para formar
fosfomolibdato, que se mide a 340 nm. La desventaja de este método es una
interferencia importante en caso de hemólisis, ictericia y lipemia.
Muestra
Se precisa suero o plasma heparinizado. Los anticoagulantes como citrato,
oxalato o EDTA, interfieren con la formación del complejo del fosfomolibdeno.
La muestra debe ser extraída en ayunas durante la mañana. Los niveles
séricos de fosfato tienen variación diurna, siendo más elevados por la tarde y la
noche, y se ven influidos por la ingesta y el ejercicio.
Valores de Referencia y Reproducibilidad
En suero en adultos, en torno a 2,3–4 mg/dl. En niños, los valores son más
elevados, de 4-7 mg/dl. La hemólisis, el reposo prolongado, la menopausia y el
ejercicio intenso elevan los niveles séricos de fosfato. La eliminación urinaria es
de unos 0,4-1,3 g/día. Varía con la edad, la masa muscular, la función renal, los
niveles de PTH y la dieta. Las reproducibilidades intraensayo e interensayo son
del 1,7 y 2,6%, respectivamente.
VITAMINA D
Introducción
La vitamina D es un factor muy importante en la regulación de la absorción de
Ca; tiene un efecto directo sobre la mineralización del hueso, como también en
la absorción intestinal de Ca. Esta vitamina está involucrada en el mecanismo
que balancea el Ca esquelético y sanguíneo.
La vitamina D se puede considerar una Pre-Hormona que origina una hormona
renal, la 1,25 Di-Hidroxi-Vitamina D3 [1,25 (OH)2-D3]. Otro metabolito de la
Vitamina D, la 24,25 Di-Hidroxi-Vitamina D3 [24,25 (OH)2-D3], podría así mismo
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ser otra hormona renal derivada de la vitamina D
Estructura Química y Síntesis
Bajo la acción de los rayos ultravioletas, el precursor 7-di-hidroxi-colesterol
sufre una alteración de su estructura: la apertura del anillo B del núcleo. Luego
bajo la acción de la temperatura aparece otra doble ligadura, lo cual concluye
con el proceso de formación de Vitamina D endógena.
Figura 3. Rutas Metabólicas de la Vitamina D3
Metabolismo de la Vitamina D
Sea el origen exógeno o endógeno, la Vitamina D circula en plasma y es
captada rápidamente por el hígado donde sufre su primera transformación que
la convierte en 25-OH-D3, la forma circulatoria predominante, incluidos la
vitamina D y sus metabolitos. Esta reacción es catalizada por la enzima 25-
Hidroxilasa presente en la fracción microsómica del hígado (Figura 3).
La conversión de vitamina D a 25-HO-D3 carece prácticamente de sistema de
regulación, por lo que la administración de vitamina D en dosis farmacológicas
produce incrementos anormales en la tasa circulante de 25-HO-D3.
La 25-OH-D3 es transportada por una alfaglobulina de Peso Molecular 52.000,
el mismo sistema se utiliza para el transporte de la Vitamina D y todos sus
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metabolitos, pero la 25-OH-D3 tiene la mayor afinidad.
Metabolismo renal de la 25-OH-D3 .
En concentraciones fisiológicas la 25-OH-D3 no actuaría sobre ningún proceso
fisiológico, para ello debe ser activada lo cual ocurre en el riñón a nivel
mitocondrial, bajo la acción de la enzima 25-OH-D3 –1-hidroxilasa. En este
sistema enzimático, una flavoproteína, una proteína ferrosulfurada y el
Citocromo P-450, participan en la hidroxilación del sustrato.
La 1,25 (OH)2-D3 satisface todos los requerimientos para ser considerada una
hormona. Se origina a partir del sistema Pre-Hormona Vitamina D-1,25(OH)2-D3
en un órgano específico: el riñón.
La velocidad de síntesis está regulada por un complejo mecanismo en el que
participan iones y hormonas, como se verá más adelante. Una vez formada la
1,25 (OH)2-D3, la misma ejerce sus efectos a nivel intestinal, renal y óseo.
Otro sistema enzimático, presente en el riñón, convierte a la 25-OH-D3 en otro
esteroide: la 24,25 (OH)2-D3. La enzima que actúa en esta OH transformación
es la 25-OH-D3 – 24 Hidroxilasa (24-OHasa), que se encuentra en el riñón,
intestino y cartílago. La hidroxilación en la posición 24 sería el paso inicial en la
inactivación del sustrato 25-OH-D3, y también en la inactivación de la 1,25
(OH)2-D3, ya que este esteroide se hidroxila asimismo en el trihidroxilado
1,24,25 (OH)3-D3.
Regulación del Metabolismo de la Vitamina D .
El organismo carece de mecanismos de regulación de la síntesis endógena de
vitamina D o de su aporte exógeno. Por lo tanto un ingreso elevado por dieta o
inyección, inducen, sin mecanismos que se opongan, a una elevación en la
tasa circulante de la vitamina .
Ya hemos mencionado antes que el primer paso en el metabolismo de la
vitamina D, la hidroxilación hepática que produce la 25-HO-D3, se produce sin
control humoral u hormonal. En síntesis, la cantidad de 25-HO-D3, en el plasma
es una función directa del aporte exógeno o endógeno de la vitamina.
Como este aporte fluctúa a lo largo del año significativamente y de las distintas
16
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
estaciones y se trata de una vitamina que regula una función orgánica de
primordial importancia (el nivel de calcio en el líquido extracelular), no es
extraño que 25-HO-D3 tenga una acción débil o nula sobre los tejidos efectores.
La acción biológica es ejercida por los productos renales, la 1,25 (OH)2-D3 y
posiblemente también, la 24,25 (OH)2-D3. Es a este nivel que se ha hallado un
complejo sistema de regulación que permitiría al organismo contar con las
cantidades necesarias de estas hormonas renales, y regulan así, eficazmente
el metabolismo del Ca y PO4 .
Regulación de la 25-OH-D3 –1-Hidroxilasa Renal .
Un aporte exógeno deficiente de Ca o niveles disminuidos de Ca circulante,
aumentan la síntesis de 1,25 (OH)2-D3. El nivel de Ca controla la síntesis renal
de la 1,25 (OH)2-D3 en conjunción con la Paratohormona (PTH). Esta hormona
provoca un aumento en la actividad de la 1--OH-asa renal .
Otro importante factor de regulación es el fosfato. Si la concentración de PO4
aumenta considerablemente, la síntesis de 1,25 (OH)2-D3 está disminuida, aún
cuando la PTH se encuentra elevada. Una disminución de la fosfatemia estimu-
la la 1--OH-asa renal y aumenta la secreción de 1,25 (OH)2-D3.
Por lo tanto, la hipocalcemia estimula la síntesis de 1,25 (OH)2-D3 solo en
presencia de hormona Paratiroidea. La Prolactina y los estrógenos aumentan la
actividad de la 1--OH-asa, como así también la Somatotrofina y el cortisol.
Regulación de la Enzima 24-HO-asa Renal .
En todos los casos en que se inhibe o estimula la síntesis de 1,25 (OH)2-D3 se
observa inmediatamente un efecto inverso sobre la producción de 24,25 (OH)2-
D3. Tanto la hipercalcemia, como la hiperfosfatemia, aumenta la síntesis de
24,25 (OH)2-D3. Si estos mecanismos son los que corresponden a la regulación
de una hormona o son solo producto de la degradación de la 25-(HO)-D3
cuando no existen necesidades sistémicas de 1,25-(OH)2-D3 es un tema que
será motivo de nuevas investigaciones, pero más adelante comentaremos el
papel fisiológico de este metabolito .
Acción Biológica de la Vitamina D y sus Metabolitos.
17
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Este compuesto aumenta la absorción intestinal de Ca y PO4,
consecuentemente aumenta la concentración sistémica y promueve la
mineralización de la sustancia osteoide recién formada. A grandes rasgos se
pueden mencionar dos interpretaciones: la primera sugiere que la vitamina D
origina la hormona renal 1,25-(HO)-D3, que sería la única encargada de
producir el efecto biológico deseado. La segunda, en cambio, sostiene que los
diferentes metabolitos, de la vitamina D tendrían acciones biológicas
independientes y que su interdependencia tendería a una mejor regulación del
metabolismo óseo y mineral.(Figura N° 4)
Figura 4. Rutas Metabólicas de la Vitamina D, Inactivación de la 25(HO)2D3
Efecto Intestinal .
La 1,25 (OH)2-D3 estimula la absorción de Ca actuando en forma directa sobre
las células del epitelio intestinal. El transporte de Ca estimulado por la 1,25
(OH)2-D3 se produce a través de un proceso activo que requiere gasto de
energía contra un gradiente electroquímico.
El sitio principal de acción es el duodeno y la primera porción del yeyuno. El
tiempo entre la administración de 1,25 (OH)2-D3 y el aumento de la calcemia es
de 3 a 4 horas, en contraposición a la administración de vitamina D cuyo
intervalo es mayor (de 8 a 10 horas).
Además, la 1,25 (OH)2-D3 estimula el transporte de fosfato. Esta acción es
independiente del transporte de Ca, y se produce por un mecanismo de
18
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
transporte activo dependiente del Na. El sitio principal de acción es a nivel de
yeyuno e íleon. En alta dosis la 25-OH-D3 también es capaz de estimular la
absorción de Ca y PO4.
Efecto Óseo
La 1,25 (OH)2-D3 produce una elevación de la calcemia muy importante,
trabajando a nivel de osteclastos, aumentando el número y actividad y
estimulando la totalidad de la superficie de resorción. La 25-OH-D3 es el
compuesto más potente para estimular la mineralización ósea.
La 1,25 (OH)2-D3 sería en principio un metabolito sintetizado ante un estrés
hipocalcémico y su papel fisiológico sería (junto con la PTH) el restablecimiento
rápido de la calcemia estimulando la absorción intestinal y actuando
directamente sobre el hueso para promover la resorción del tejido óseo, con
liberación de Ca y otros minerales al liquido extracelular. Una vez restablecida
la calcemia cesa la síntesis de 1,25 (OH)2-D3, y comienza la producción de
24,25 (OH)2-D3, facilitando esta el pasaje de Ca del liquido extracelular
sistémico al liquido extracelular óseo, promoviendo la calcificación del hueso.
La acción de la 25- (HO)- D3 se explica en principio por su conversión a 1,25
(OH)2-D3 con recuperación de la calcemia, estimulando luego activamente la
mineralización del hueso por intermedio de la 24,25-(OH)2-D3.
Esta teoría, ya fundamentada por experiencias recientes explicaría por una
parte, el reconocido efecto de la vitamina D sobre la calcificación ósea, por vía
de la síntesis de 25-HO-D3 y 24,25-(OH)2-D3 y por otra parte, la evidente
estimulación de la resorción ósea inducida por la 1,25-(OH)2-D3
Efecto Renal
Tanto la 1,25 (OH)2-D3 como la 25-OH-D3 aumentan la resorción de Ca y PO4.
La 1,25 (OH)2-D3 es sinérgica a la PTH con respecto al Ca y antagónica con
respecto al PO4.
La administración de vitamina D eleva la calcemia, ésta disminuye la
concentración de Paratohormona, y de esta forma se reduce la acción de esta
hormona sobre el riñón con aumento de la calciuria y disminución de la
fosfaturia. Por lo tanto la vitamina D actúa sobre la regulación renal del calcio
por dos vías:
19
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
1. Facilitando su reabsorción
2. Incrementando la respuesta del túbulo a la PTH
La administración de vitamina D induce la síntesis de una proteína ligadora del
calcio en el túbulo contorneado distal y en el túbulo colector, puntos de acción
de la PHT.
En el riñón, la 1,25-(OH)2-D3 inhibe la actividad de la 25-HO-D-1--hidroxilasa,
y estimula la actividad de la 25-HO-D-24-hiroxilasa, con la consiguiente forma-
ción de 24,25-(OH)2-D3.
Mecanismo de Acción de 1,25 (OH)2-D3
Como otras hormonas esteroides, la 1,25 (OH)2-D3 actúa a través de la
estimulación nuclear de la síntesis de ARNm y la inducción de proteínas que
influyen sobre la función renal. El primer paso es la unión de la 1,25-(OH)2-D3 a
un receptor específico en el citosol. Una vez ligado a su receptor, la 1,25-(OH)2-
D3 emigra al núcleo donde aumenta la síntesis nuclear de ARN. Esta vitamina
eleva la actividad de la ARN polimerasa II, enzima responsable de la formación
de ARNm. Los nuevos mensajes inducirán en el polisoma la traslación de
proteínas que alterarían la función celular aumentando su capacidad para
transportar Calcio y Fosfato. Entre las proteínas que se forman bajo la acción
de la 1-25(OH)2-D3 la que merece mayor atención es la proteína ligadora de
Calcio (Ca BP), encontrándo-se otra importante como la Fosfatasa alcalina,
esta favorece la traslocación de fosfato en la membrana del ribete en
cepillo y es sintetizada mas precozmente que la Ca BP (Figura 5).
20
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 5. Mecanismo intracelular de acción del 1,25 dihidroxixalciferol
Requerimiento Diario
Bebés:
0 - 6 meses: 5 microgramos por día (mcg/día)
7 - 12 meses: 5 mcg/día
Niños:
1 - 13 años: 5 mcg/día
Adolescentes y adultos:
Hombres y mujeres de 14 a 50 años: 5 mcg/día
Hombres y mujeres de 51 a 70 años: 10 mcg/día
Hombres y mujeres mayores de 70 años: 15 mcg/día
Las recomendaciones específicas para cada vitamina dependen de la edad, el
sexo y otros factores (como el embarazo). En general, las personas de más de
50 años necesitan cantidades mayores de vitamina D que las personas más
jóvenes.
Principales Fuentes Naturales de Vitamina D
Los principales alimentos de origen animal :
Leche (mas aun si es fortificada con vitamina D)
Quesos
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Huevos (yema)
Manteca, mantequilla
Margarina
Aceite de hígado de pescados
Pescados grasos (salmón, atún, arenque, sardinas - generalmente
alimentos abundantes en acidos grasos omega 3)
Alimentos de origen vegetal :
Estos alimentos contienen cantidades de vitamina D mínimas, casi
despreciables.
Por ello muchos cereales envasados tienen vitamina D agregada para
contrarrestar esta carencia.
Determinación de los Metabolitos de la Vitamina D
Entre todos los metabolitos, las determinaciones de mayor interés clínico son
las de 25(OH)D y 1,25(OH)2D (englobando las isoformas D2 y D3), siendo la
25(OH)D de elección para valorar la dotación de vitamina D.
Técnica
La determinación de los metabolitos de la vitamina D se puede realizar
mediante HPLC (Cromatografía líquida de alta presión), radioinmunoensayo
(RIA), ELISA o ensayo de fijación competitiva a proteínas, utilizando como
fijador la DBP (proteína fijadora de vitamina D). A menudo se precisa una fase
previa de extracción y pre-purificación, que separa los metabolitos de la
proteína transportadora y los purifica en parte. A la hora de comparar los
valores de diferentes laboratorios hay que tener en cuenta que el grado de
purificación conseguido en esta fase condiciona los resultados finales,
independientemente del procedimiento seguido para su cuantificación posterior.
Muestra
La muestra recomendada es el suero. También puede utilizarse plasma-EDTA
en los ensayos con extracción cromatográfica previa. La muestra en EDTA
debe conservarse en hielo hasta la separación del plasma.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Valores de Referencia y Reproducibilidad
Los niveles circulantes de 25(OH)D son los que mejor reflejan la dotación en
vitamina D. El intervalo de referencia se suele fijar en unos 10-50 ng/ml. Sin
embargo, hay que tener presente que los niveles séricos se relacionan
directamente con la exposición al sol, de tal manera que están más elevados al
final del verano y disminuyen en invierno y primavera. Además, los niveles
también dependen de la latitud, protección solar utilizada, pigmentación de la
piel y dieta. Por otro lado, varios estudios sugieren que los niveles observados
en la población pueden no ser los ideales para la homeostasis esquelética, de
manera que muchos autores opinan que los valores “saludables” están por
encima de 20-25 ng/ml. Los niveles de 1,25(OH)2D varían escasamente a lo
largo del año; están en torno a 18-55 pg/ml.
Los coeficientes de variación intraensayo e interensayo son elevados, en torno
al 9 y 14%, respectivamente.
ESTRUCTURA DEL HUESO
Introducción
El hueso posee una resistencia a la tensión similar a la del hierro pero es tres
veces más ligero y diez veces más flexible (Gonzalez Macias 1995). Es el
principal componente del esqueleto adulto por lo que posibilita la acción
mecánica de la musculatura, protege órganos vitales y alberga la médula ósea
hematopoyética. El hueso sirve además de reservorio de calcio, fósforo y otros
iones. En relación con su función, los huesos del esqueleto presentan formas y
tamaños diferentes pero poseen una estructura común: Una corteza de hueso
compacto (80% del volumen total de hueso) que por su superficie interna se
halla en continuidad con un hueso de aspecto esponjoso o trabecular (20% del
volumen total de hueso) (Gurley 1992). En el interior del hueso compacto existe
una red de finos canales longitudinales (canales de Havers) y transversales
(canales de Volkmann) que transportan los vasos que posibilitan su nutrición, y
nervios. El hueso compacto predomina en el esqueleto apendicular y es
adecuado para resistir la flexión, la torsión y el cizallamiento. El hueso
esponjoso se halla constituido por un entramado de tabiques que se orientan
de forma paralela a las líneas de fuerza. Predomina en el esqueleto axial y es
23
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
adecuado para resistir las fuerzas de compresión y tensión que se generan en
esta región.
HISTOLOGÍA DEL TEJIDO ÓSEO
Matriz ósea
Más de un 99% en volumen de la matriz ósea se halla mineralizado (hueso
cortical: 99,9%; hueso esponjoso: 99,2%) por lo que posee un componente
orgánico y otro inorgánico. El componente orgánico se halla integrado por
colágeno tipo I (85-90%) y una pequeña proporción de otras proteínas (10-
15%): proteoglicanos (biglicano, decorina), proteínas implicadas en la adhesión
celular (trombospondina, osteonectina, sialoproteína ósea), osteocalcina y
factores de crecimiento (Termine 1993). En el hueso maduro las fibras
colágenas se disponen en láminas paralelas (hueso laminar) pero en cada
lámina las fibras forman un ángulo agudo con respecto a las de las láminas
contiguas. Esta disposición determina que al observar hueso laminar mediante
luz polarizada (Figura 6) alternen las laminas claras de aspecto muy brillante
(láminas birrefringentes: fibras orientadas perpendicularmente a luz polarizada)
con las oscuras (láminas no birrefringentes: fibras orientadas en un ángulo mas
o menos agudo con respecto a la luz polarizada)(Termine 1993, Gonzalez
Macias 1995, Mosby-Wolfe 1996) No obstante, estudios recientes mediante
microscopía electrónica de barrido ponen en duda esta concepción clásica.
Estos estudios sugieren que la alternancia de laminas claras y oscuras podría
ser debido a que en las láminas birrefringentes existe una mayor densidad de
fibras y no a una distinta orientación de éstas (Crofts RD 1994). En el hueso
embrionario o inmaduro las fibras se disponen de manera desordenada (hueso
plexiforme)(Gurley 1992, Gonzalez Macias 1995, Mosby-Wolfe 1996). Cuando
este tipo de hueso se observa mediante luz polarizada no muestra alternancia
de bandas claras y oscuras sino un aspecto finamente fibrilar (Gurley 1992,
Gonzalez Macias 1995, Mosby-Wolfe 1996). Este aspecto es debido a que
solo brillan las escasas fibras colágenas que al azar han quedado dispuestas
perpendicularmente a la luz polarizada (Figura 7). En el esqueleto adulto
normal el hueso plexiforme prácticamente ha desaparecido, pero puede
formarse de nuevo si se acelera la producción de matriz (callos de fractura,
tumores óseos...). El componente inorgánico de la matriz ósea está constituido
24
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
en su mayor parte por fosfato cálcico (Figura 8) en forma de cristales de
hidroxiapatita. El hueso laminar se halla más densamente mineralizado que el
hueso plexiforme.
Figura 6. Láminas birrefringentes de color claro que alternan con láminas paralelas de color oscuro
(Polarización x 200).
Figura 7. Obsérvese la disposición irregular de las fibras birrefringentes que integran la matriz ósea en un
caso de hiperparatiroidismo (Polarización x 200).
25
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 8. Ribete de osteoide (color rojo) sobre hueso mineralizado (color negro), (von Kossa x 200).
La matriz ósea que no se halla mineralizada constituye menos del 1% en
volumen del total y se denomina osteoide(Gonzalez Macias 1994, Gurley 1992,
Mosby-Wolfe 1996). El osteoide puede observarse en forma de finos ribetes de
unas 10 micras de espesor (Figura 8) que revisten la superficie de algunas
trabéculas y tapizan algunas cavidades intracorticales.
La matriz ósea es la responsable de las extraordinarias propiedades
biomecánicas del hueso. Las fibras colágenas le proporcionan flexibilidad y
resistencia a la tensión mientras que las sales minerales le confieren dureza,
rigidez y resistencia a la compresión. De hecho esta estructura es muy similar a
la que se trató de conseguir cuando se desarrolló el hormigón armado. En este
material de construcción el entramado de hierro realiza un papel funcional
similar al que en el hueso llevan a cabo las fibras colágenas y el hormigón
realiza el papel funcional que en el hueso lleva a cabo el mineral.
Células Óseas
Linaje Osteoblástico
Forman parte de este linaje los preosteoblastos, los osteoblastos y los
osteocitos. Los preosteoblastos son células de aspecto fibroblástico cercanas a
las superficies óseas pero separadas de estas por otros tipos celulares (células
del endostio, osteoblastos) (Puzas 1993). Los preosteoblastos son dificiles de
identificar en condiciones normales, pero pueden observarse con facilidad si
sufren una hiperplasia como por ejemplo en el hiperparatiroidismo (Figura 9).
Los preosteoblastos derivan de una célula madre del estroma medular (CFU-
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
F:Unidad Formadora de Colonias de Fibroblastos) y en condiciones normales
constituyen el compartimiento proliferativo del linaje osteoblástico. Los
osteoblastos son células de forma cúbica (Figura 9), citoplasma basófilo y ricas
en una isoenzima específica de la fosfatasa alcalina(Puzas 1996). Derivan de
los preosteoblastos y suelen considerarse células con diferenciación terminal y
por tanto incapaces de dividirse, no obstante existen datos que sugieren que, al
menos en parte, conservan la capacidad de proliferar. Los osteoblastos se
hallan en contacto directo con las superficies óseas formando grupos
compactos de una sola capa de espesor. De manera característica el núcleo de
estas células se situa en el extremo que se halla más alejado de la superficie
ósea sobre la que asientan. El estudio ultrastructural (Figura 10) permite
comprobar que entre el núcleo y la superficie de contacto con el hueso se
situan de manera sucesiva el aparato de Golgi y abundantes cisternas de
retículo endoplásmico rugoso(Puzas 1996). Estas características
ultraestructurales son típicas de las células con capacidad para segregar
grandes cantidades de proteinas. Los osteoblastos sintetizan el componente
orgánico de la matriz ósea (colágeno tipo I, proteoglicanos, proteínas
implicadas en la adhesión celular, osteocalcina y factores de crecimiento) y
controlan el depósito de las sales minerales. Tanto in vivo como in vitro los
osteoblastos pasan sucesivamente por tres estadios funcionales (Owen 1963,
Lian 1993, Stein 1993) (Figura 11): a)proliferación celular y síntesis de los
componente orgánicos de la matriz ósea, b) maduración de la matriz ósea
(cambios en la composición y organización de la matriz que la hacen
competente para ser mineralizada) y c) depósito de mineral. In vitro se ha
comprobado que estos estadios coinciden con la activación sucesiva de una
serie de genes: c-fos, c-jun, histona H4, colágeno tipo I, fibronectina y factor
transformante ß (proliferación y síntesis de los componentes orgánicos de la
matriz ósea); fosfatasa alcalina (maduración de la matriz); sialoproteina ósea,
osteopontina y osteocalcina (depósito de mineral).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 9. Preosteoblastos fusiformes adyacentes a osteoblastos cúbicos que revisten un ribete de
osteoide (banda azul claro) en un caso de hiperparatiroidismo (Azul de Toluidina x 1000).
Figura 10 A. Osteoblastos sobre un ribete de osteoide. Obsérvese que el osteoblasto del centro presenta
el núcleo en el extremo opuesto a la zona de contacto con el hueso. El osteoide se observa como un
material finamente fibrilar de color gris y por debajo del mismo se situa el hueso mineralizado en color
negro (Microscopía electrónica x 3400).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 10 B. Detalle de un osteoblasto. En el extremo superior se observa un segmento del núcleo.
Cercano al núcleo, se observan las vesículas dilatadas del aparato de Golgi de contenido gris claro (*). El
resto del citoplasma esta ocupado por abundantes cisternas de retículo endoplásmico rugoso
(Microscopía electrónica x 9100).
Figura 11. Sintesis y maduracion del osteoblasto
Los osteoblastos pueden permanecer en la superficies óseas o quedar
rodeados por la matriz que sintetizan. Cuando los osteoblastos que han
permanecido en la superficie finalizan la síntesis de matriz, se aplanan y se
29
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
convierten en células de revestimiento (células del endostio o "lining cells").
Estas células a través de la producción de factores locales (Interleucina-6,
Interleucina-11)(Manolagas 1995, Elias 1995)parecen desarrollar un importante
papel en el control del remodelado óseo. Las osteoblastos que quedan en el
espesor de la matriz adquieren aspecto estrellado y pasan a denominarse
osteocitos (Puzas 1993) (Figura12). Estas células se hallan en contacto entre sí
y con las de la células de la superficie (células de revestimiento, osteoblastos)
mediante finas prolongaciones tubulares de su citoplasma que recorren la
matriz ósea en diversas direcciones. La cavidad de la matriz ósea que contiene
el cuerpo celular del osteocito se denomina laguna osteocitaria y los diminutos
canalículos que albergan sus prolongaciones citoplásmicas reciben el nombre
de conductos calcóforos. El estudio ultrastructural de los osteocitos (Figura 13)
revela que presentan un aparato de Golgi y un retículo endoplásmico rugoso
menos desarrollado que los osteoblastos. Estas organelas se concentran en el
cuerpo celular donde se disponen alrededor del núcleo. En los puntos de
contacto entre las prolongaciones citoplásmicas se observan uniones tipo
"gap"(gap junctions)(Alberts B1994). En estas uniones existen pequeños
canales intercelulares con un diámetro interno de 1.5 nm. Estos canales
permiten el paso directo de una a otra célula de iones inorgánicos y pequeñas
moléculas hidrosolubles (aminoácidos, azúcares, nucleótidos y vitaminas)por lo
que posibilitan una comunicación química y eléctrica. Los osteocitos son
células con una escasa actividad metabólica pero su preservación parece
necesaria para que el tejido óseo mantenga sus propiedades biomecánicas. La
situación de los osteocitos es teoricamente ideal para detectar el estrés
mecánico y las microlesiones de la matriz. Estas células podrían transmitir
señales a las células de revestimiento que utilizarían la información recibida
para modular localmente el remodelado( Aubin 1993). Durante años se ha
discutido acerca de si los osteocitos son o no capaces de inducir la osteolisis
de la matriz que los rodea al ser estimulados por la PTH (osteolisis
osteocitaria). En la actualidad esta posibilidad se considera del todo
improbable.
El factor sistémico que de manera más potente induce in vivo la diferenciación
y proliferación de las células del linaje osteoblástico es la hormona paratiroidea
(PTH). Los osteoblastos poseen receptores para la PTH, pero algunos de los
30
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
efectos de la hormona sobre éstas células son probablemente mediados por
factores locales. La PTH actuaría sobre las células del linaje osteoblástico
estimulando la producción de factor de crecimiento relacionado con la insulina
tipo I(IGF-I).( Watson 1995, Pfeilschifter 1995) Este factor local a su vez
estimularía la proliferación de los osteoblastos y sus precursores por un
mecanismo autocrino. Además de la PTH otros factores sistémicos como la 1-
25-(OH)2-D3 y numerosos factores locales (inteleucina-1, factor de necrosis
tumoral y factor transformante ß entre otros) afectan in vitro la función de los
osteoblastos pero su importancia relativa in vivo se desconoce (Puzas 1993).
Figura12. Osteocitos en los que se observan las finas prolongaciones del cuerpo celular (Giemsa x 1000).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 13. Osteocito en el interior de una laguna. La matriz ósea mineralizada es de color negro y en el
margen superior izquierdo de la imagen, se observa como una prolongación osteocitaria penetra en el
interior de un conducto calcóforo. El citoplasma del osteocito contiene retículo endoplásmico rugoso que
es especialmente visible en el segmento superior derecho de la imagen (Microscopía electrónica x 5700).
Linaje Osteoclástico
Los osteoclastos son células multinucleadas (Figura 14), de citoplasma
acidófilo y ricas en anhidrasa carbónica y fosfatasa ácida resistente al tartrato
(TRAP)(Gonzalez Macias 1995, Gurley 1992, Mundy 1993). Son de mayor
tamaño que los osteoblastos y se disponen sobre las superficies óseas de
manera aislada o en grupos poco numerosos. Al igual que los osteoblastos son
células polarizadas en la que los núcleos se situan en el extremo que se halla
más alejado de la superficie ósea sobre la que asientan. Derivan de la célula
madre hematopoyética a través de células formadoras de colonias de
granulocitos y macrófagos (CFU-GM). La proliferación de estas células es
activada por el factor estimulante de colonias de macrófagos (M-CSF)(Figura
15). El reclutamiento de los preosteoclastos a partir de las CFU-MG parece ser
promovido por la IL-1,IL6 e IL-11. Los preosteoclastos son células dotadas de
un solo núcleo que se adhieren a las superficies óseas y al fusionarse entre sí
dan lugar a los osteoclastos (Parfitt 1994). Los preosteoclastos expresan en su
membrana moléculas de adhesión pertenecientes a la familia de las caderinas
que parecen intervenir en la fusión de estas células. Los preosteoclastos de la
médula ósea pueden dar lugar por fusión a los osteoclastos que remodelan el
hueso esponjoso o pasar a la circulación. Para que estas células
mononucleares circulantes puedan regresar por diapédesis al microambiente
óseo deben adherirse a las células endoteliales. Se piensa que esta adhesión
es posible porque los osteoclastos y sus precursores expresan en su
membrana una proteina denominada anexina II (Parfitt 1994). Dado que en el
hueso cortical no existe médula ósea es probable que los osteoclastos que
intervienen en su remodelación procedan de precursores circulantes que hayan
emigrado del interior de los capilares sanguineos de los conductos de Havers.
La adhesión de los precursores de los osteoclastos a la matriz ósea tiene lugar
en aquellos puntos donde ésta queda expuesta porque se separan entre sí las
células de revestimiento al modificarse la conformación de su citoesqueleto.
Las células de revestimiento son de origen osteoblástico y poseen receptores
32
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
para la PTH por lo que se ha sugerido que esta hormona podría desencadenar
el proceso. La adhesión de las células de estirpe osteoclástica a la matriz es
posible porque expresan en su membrana moléculas de adhesión de la familia
de las integrinas. La integrina 2ß 1 interacciona con el colágeno y la integrina
vß3 con la vitronectina, osteopontina y sialoproteina ósea (Parfitt 1994).
Figura 14. Grupo de osteoclastos reabsorbiendo hueso. Obsérvese, la multinucleación de estas células y
el aspecto ondulado que, por acción de los osteoclastos, adquiere la superficie ósea adyacente
(Tricrómico de Goldner x 500).
Figura 15. Diferenciacion Osteoclastica.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
El estudio ultraestructural (Figura 16) de los osteoclastos revela que sus
organelas se concentran en el citoplasma perinuclear donde los complejos de
Golgi son abundantes (Gurley 1992, Mundy 1993). En el resto del citoplasma se
observan abundantes mitocondrias y estructuras vesiculares de diversas
densidades y tamaños. Es probable que algunas de estas estructuras
vesiculares correspondan a lisosomas ricos en TRAP y colagenasas. Las
cisternas del retículo endoplásmico rugoso no son muy numerosas ni muy
extensas. Es característico de estas células que la zona de su membrana que
entra en relación con la matriz ósea se halle fruncida. Entre los plegamientos
de la membrana y la matriz ósea existe un estrecho espacio poco denso a los
electrones. A ambos lados de la zona de plegamiento la membrana se aplana y
se adhiere más intimamente a la matriz. En las tres dimensiones del espacio
este segmento aplanado corresponde a un rodete que adhiere el osteoclasto a
la superficie ósea de manera parecida a como lo haría el borde de una ventosa.
Así, el espacio comprendido entre la membrana fruncida y la matriz ósea queda
convertido en un microambiente que se halla aislado del intersticio medular. El
segmento de citoplasma adyacente a esta zona aplanada se halla libre de
organelas por lo que se denomina zona clara (Gurley 1992, Mundy 1993). Esta
zona contiene abundantes microfilamentos de actina que probablemente se
relacionan con la capacidad de traslación de la célula. De hecho los
osteoclastos a medida que reabsorben el hueso realizan un movimiento de
vaivén parecido al que efectua el cepillo de un carpintero (Mundy 1993). El
territorio sobre el que se desplaza un osteoclasto durante el proceso de
reabsorción es varias veces superior al de la superficie de la célula y se
denomina dominio osteoclástico. La TRAP es capaz de desfosforilar la
osteopontina y la sialoproteína ósea por lo que podría facilitar los movimientos
de la célula al separarla de estas proteínas de la matriz.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 16 A. Osteoclasto humano cultivado sobre una lámina de dentina. Obsérvense las prolongaciones
citoplasmáticas (podosomas) que adhieren esta célula a la matriz. Por debajo de la célula se insinua la
cavidad producida por la acción del osteoclasto. (Microscopía electrónica de barrido x 4500).
Figura 16 B. Osteoclasto que en su superficie inferior se halla en contacto con matriz ósea mineralizada
(color negro). En este corte solo se observa un núcleo que se situa en el margen inferior derecho de la
imagen. Obsérvese que la membrana en contacto con el hueso se halla fruncida en la parte central,
mientras que en ambos margenes se aplana (Microscopía electrónica de transmisión x 3400).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 16 C. Detalle del citoplasma de un osteoclasto. Obsérvese en el margen izquierdo, la membrana
fruncida y la solubilización de la matriz ósea de la que se van desprendiendo pequeñas espículas de color
negro. En el margen derecho del citoplasma, se observan numerosas mitocondrias y el resto se halla
ocupado por vesículas de diversos tamaños, algunas de las cuales podrían ser de origen lisosómico
(Microsopía electrónica de transmisión x 7100).
Los osteoclastos reabsorben el hueso en dos fases (Figura 17). Primero
solubilizan el mineral y luego digieren la matriz orgánica (Gurley 1992, Mundy
1993). El mineral se solubiliza acidificando el microambiente creado entre la
matriz ósea y la membrana fruncida del osteoclasto. La acidificación (pH=4) se
logra bombeando hacia el hueso los iones H+. En el citoplasma de los
osteoclastos la anhidrasa carbónica cataliza la reacción entre el CO2 y el H2O
dando lugar a CO3H2 que se disocia en CO3H- y H+. El H+ es bombeado
activamente hacia la matriz ósea a través de la membrana plegada mediante
una bomba de protones dotada de una ATPasa específica (Mundy 1993). El
CO3H- es expulsado fuera de la célula a través de la superficie opuesta donde
es intercambiado activamente por CL- (Mundy 1993). El CL- no se acumula en
el interior del osteoclasto puesto que es vehiculado hacia la matriz ósea a
través de canales específicos situados en la membrana plegada. Una vez
eliminado el mineral la matriz orgánica es digerida por colagenasas ácidas y
otras enzimas proteolíticas de origen lisosómico. Cuando se ha completado el
proceso de reabsorción los osteoclastos mueren por apoptosis (Kameda 1996).
Los núcleos se hacen más pequeños e hipercromáticos y se fragmentan hasta
desaparecer y el citoplasma aumenta su acidofilia y se retrae. Estos restos
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
celulares serán fagocitados por células macrofágicas. In vitro la apoptosis de
los osteoclastos es promovida por factor de crecimiento tumoral beta (TGF-ß ).
Figura 17. Esquema de los mecanismos implicados en la reabsorción ósea por parte de los osteoclastos.
Se ha observado que ratones con alteraciones en los oncogenes c-src y c-fos
desarrollan osteopetrosis por lo que estos genes parecen implicados en los
mecanismos de control de la reabsorción (Wang 1992).( La calcitonina es
capaz de inhibir funcionalmente a los osteoclastos a través de receptores
específicos pero el papel de esta hormona en condiciones normales parece
poco importante. Los osteoclastos carecen de receptores para la PTH. La
actividad reabsortiva de los osteoclastos y la osteoclastogénesis parecen ser
activadas por la IL-6 e IL-11 producidas por células de estirpe osteoblástica
(Manolagas 1995, Elias 1995). La producción de IL-6 e IL-11 sería a su vez
estimulada por hormonas (PTH, 1-25-(OH)2-D3) y por factores locales (IL-
1,factor de necrosis tumoral). Este modelo ofrece amplias posibilidades tanto
para la regulación sistémica de la actividad reabsortiva como para la regulación
local del acoplamiento entre reabsorción y formación óseas. Además de los
descritos, existen otros mecanismos de regulación local de la actividad
funcional de los osteoclastos. Así, el calcio liberado durante la reabsorción
puede penetrar en el interior del osteoclasto a través de canales de Ca++
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
situados en la membrana plegada e inhibir la actividad reabsortiva de estas
células (Alberts 1994). Los factores de crecimiento de origen osteoblástico
enterrados en la matriz y liberados durante la reabsorción parecen ser también
importantes para el mantenimiento de la actividad funcional de los osteoclastos.
Crecimiento Óseo
El crecimiento óseo se inicia en la vida embrionaria y sigue hasta la pubertad.
El crecimiento en longitud se efectúa mediante la adición de hueso nuevo a la
cara diafisaria de la placa de crecimiento o fisis ( Gurley 1992) (figura 18).
Figura 18. Osificación del cartílago de crecimiento en el niño y adulto.
La placa de crecimiento o fisis es una estructura con forma de disco que se
halla intercalada entre la epífisis y la diáfisis.
En la placa de crecimiento se distinguen dos regiones, una central y otra
periférica.
La región central está constituida por cartílago hialino en el que se distinguen,
desde la epífisis a la diáfisis, cuatro zonas: zona germinal, zona proliferativa,
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
zona de cartílago hipertrófico y zona de cartílago calcificado ( Gurley 1992)
(Figura 19).
Figura 19. Estructura del cartílago de crecimiento (Fisis).
Zona germinal (capa de reserva o de reposo): Es la zona más cercana a la
epífisis. Está constituida por células cartilaginosas aisladas de forma oval. En
esta capa se observan mitosis y existe una intensa síntesis de matriz
extracelular
Zona proliferativa: Se halla constituida por células cartilaginosas en forma de
cuña cuyo eje mayor es perpendicular al del hueso. Estas células se disponen
en columnas paralelas al eje longitudinal del hueso. En esta zona también se
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
observan mitosis y existe una intensa síntesis de matriz extracelular. Las
células de cada columna parecen dividirse al unísono pero de manera
asicrónica con respecto a las de las columnas restantes.
Zona de cartílago hipertrófico: Los condrocitos de esta zona maduran,
adquieren forma redondeada y su tamaño aumenta a medida que se alejan de
la epífisis.
Zona de cartílago calcificado: En esta zona la matriz cartilaginosa se
mineraliza. El núcleo de los condrocitos pierde cromatina (cariolisis) y su
citoplasma se vacuoliza. Finalmente estas células mueren y desaparecen por lo
que en el extremo de cada columna se observa un espacio vacio rodeado por
matriz cartilaginosa calcificada que corresponde al que anteriormente ocupaba
un condrocito. Sobre esta matriz calcificada los osteoblastos del estroma de la
medula diafisaria depositarán hueso plexiforme (osificación de tipo
endocondral). En el curso del modelado óseo este hueso inmaduro será
sustituido por hueso laminar.
La región periférica de la placa de crecimiento se denomina zona de Ranvier.
Esta zona es un anillo de sección triangular y base externa que rodea la región
central de la fisis.
La zona de Ranvier se halla constituida por células inmaduras con
diferenciación condroblástica y osteoblástica. Las primeras podrían contribuir al
crecimiento circunferencial de la placa de crecimiento y las segundas podrían
contribuir al crecimiento en longitud de la cortical diafisaria.
El crecimiento en espesor del hueso se logra mediante la aposición concéntrica
subperióstica de tejido óseo. Las células de la capa mas interna del periostio se
diferencian en osteoblastos que depositan hueso directamente sobre la
superficie externa de la cortical diafisaria (osificación de tipo intramembranoso).
El crecimiento óseo (Teitelbaum 1993) depende de factores genéticos y se
halla influido por factores sistémicos (hormonas) y locales.
Las hormonas que intervienen en el control del crecimiento óseo se pueden
dividir en cuatro grupos:
- Hormonas necesarias para el crecimiento: hormona de crecimiento, hormona
tiroidea, insulina.
- Hormonas inhibidoras del crecimiento: cortisol
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
- Hormonas activadoras de la maduración: hormonas sexuales
- Vitamina D y Hormona paratiroidea
Los factores locales que pueden influir sobre el crecimiento son de tipo
nervioso y de tipo mecánico. Se desconoce el mecanismo por el que el sistema
nervioso interviene sobre el crecimiento óseo. Se ha sugerido que podría
intervenir de manera indirecta a través del control del flujo sanguineo. El
resultado de la acción de las fuerzas mecánicas depende de su intensidad así
como de su dirección y sentido. Las fuerzas de compresión paralelas a la
dirección del crecimiento disminuyen la actividad de la fisis. Las fuerzas de
tracción paralelas a la dirección del crecimiento si son de pequeña intensidad
pueden incrementar ligeramente el crecimiento pero si son de gran magnitud
pueden causar epifisiolisis ó fusión prematura. Las fuerzas perpendiculares a la
dirección del crecimiento producen un efecto deformante que es directamente
proporcional a la fuerza aplicada e inversamente proporcional al diámetro del
hueso.
Modelado Óseo
En las metáfisis (Teitelbaum 1993), el crecimiento óseo se asocia a fenómenos
de reabsorción en la superficie externa y de formación en la interna, mientras
que, en las diáfisis, ocurre lo contrario. Este proceso se denomina modelado
óseo y permite que los distintos huesos conserven su forma durante el proceso
de crecimiento. Asimismo el modelado óseo es el mecanismo que permite una
renovación constante del esqueleto antes de que cese el crecimiento Las
alteraciones del modelado pueden causar deformidades óseas.
El modelado esta programado geneticamente pero es probable que existan
factores mecánicos de carácter local que pueden influir sobre el mismo. En
este sentido existen datos experimentales que sugieren que la tensión que
ejerce el manguito perióstico sobre ambos extremos óseos es un factor que
contribuye a que aparezcan osteoclastos sobre la superficie externa del cono
metafisario (Hernández 1995).
Remodelado Óseo
En el adulto, cerca de un 8% del tejido óseo es renovado anualmente. Esta
cifra es superior en el joven e inferior en el anciano (Serrano 1990). El
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
remodelado óseo se lleva a cabo mediante la acción sucesiva (acoplamiento)
de osteoclastos y osteoblastos sobre una misma superficie ósea. Cada ciclo de
remodelado consta de tres fases: reabsorción, reposo o inversión y formación.
En la fase de reabsorción, un grupo de osteoclastos se diferencia a partir de
sus precursores y erosiona una superficie ósea dando lugar a imágenes en
sacabocados conocidas como lagunas de Howship (John Howship, 1781-1841)
(Serrano 1990). Una vez finalizada la reabsorción los osteoclastos son
eliminados por apoptosis. La fase de reposo o inversión es un periodo de
aparente inactividad. Durante la fase de formación un grupo de osteoblastos se
diferencia a partir de sus precursores y rellena con hueso nuevo la zona
excavada por los osteoclastos. Los osteoblastos depositan en primer lugar
matriz ósea no mineralizada que forma una capa de unas 10 micras de espesor
denominada ribete de osteoide ( Figura 8). Entre el deposito de osteoide y su
mineralización existe un tiempo de demora de unos 10 a 20 días (Mineral Lag
Time) (Serrano 1990). Durante este periodo la matriz ósea sufre cambios en su
composición y estructura que la hacen apta para el deposito de mineral
(maduración de la matriz). La mineralización se inicia en la interfase entre el
osteoide y el hueso mineralizado preexistente y avanza hacia la superficie a lo
largo de un plano de barrido de 2 a 3 micras de espesor. Este plano, integrado
en parte por mineral amorfo, se denomina frente de mineralización (Serrano
1990)(Figura 20). A medida que este frente se desplaza va dejando tras de sí
matriz ósea mineralizada en forma de cristales de hidroxiapatita (figura 8). Una
vez completado el depósito de hueso los osteoblastos que no se han
incorporado a la matriz se aplanan y pasan a formar parte del endostio (lining
cells).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 20. El frente de mineralización aparece como una linea fluorescente de color amarillo (Marcaje in
vivo con tetraciclinas x 400).
El conjunto de osteoclastos y osteoblastos que de manera coordinada actúan
en una superficie ósea durante un ciclo de remodelado recibe el nombre de
Unidad Multicelular Básica (Basic Multicellular Unit: BMU) (Eriksen 1994). Las
BMU se activan de manera asincrónica, por lo que mientras unos ciclos de
remodelado se hallan en fase de reabsorción, otros se encuentran en fase de
reposo o de formación. El nuevo segmento de tejido óseo que resulta de la
acción de cada BMU se denomina Unidad Estructural Ósea (Bone Structural
Unit: BSU). El límite entre el hueso preexistente y la nueva BSU es identificable
morfológicamente como una línea ondulada y recibe el nombre de superficie de
inversión o de cemento (Gurley 1992) (Figura 21). En la remodelación del
hueso compacto los osteoclastos, partiendo de un canal de Havers o de
Volkmann, excavan un túnel de sección circular. Por esta razón las BSU
corticales, llamadas también osteonas (Gurley 1992), tienen forma cilíndrica
(Figura 21). En la remodelación del hueso esponjoso los osteoclastos labran,
en la superficie de las trabéculas, excavaciones poco profundas y de base
ancha (Figura 21). Por esta razón las BSU trabeculares llamadas también
paquetes trabeculares tienen forma de lente plano-convexa.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 21. Unidades estructurales óseas corticales (izquierda) y trabeculares (derecha). Observese que
las unidades estructurales se hallan separadas por lineas ligeramente onduladas (superficie de
cementación) (Azul de Toluidina x 125).
Se denomina recambio óseo (bone turnover) al volúmen total de hueso que es
renovado por unidad de tiempo mediante el remodelado (Serrano 1990). El
recambio óseo es directamente proporcional al número de ciclos de
remodelado en curso o, lo que es lo mismo, al número de BMU activas. La
diferencia entre el volumen de hueso formado y el de hueso reabsorbido, por
unidad de tiempo, se denomina balance óseo (Serrano 1990). Si la reabsorción
y la formación son idénticas, el balance es igual a cero y el volumen total de
hueso (masa ósea) no variará en función del tiempo. Si la formación y la
reabsorción no son iguales, la masa ósea se modificará en sentido positivo o
negativo. El balance óseo corresponde a la suma aritmética del hueso ganado
o perdido en cada ciclo de remodelado. Así pues, una vez instaurado un
balance positivo o negativo la velocidad a la que se perderá o ganará masa
ósea será directamente proporcional al número de BMU activas. La máxima
masa ósea se alcanza a los 30 años de edad y depende de factores genéticos
(gen del receptor de la vitamina D) y ambientales (ingesta de calcio, ejercicio
físico). De los 30 a los 40 años el balance óseo es igual a cero y la masa ósea
permanece estable. A partir de los 40 años se instaura un balance negativo y la
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
masa ósea disminuye de manera progresiva. En el hombre, la pérdida se
realiza a una velocidad constante (un 0,5% anual) mientras que en la mujer se
acelera durante los años de la menopausia. Esta pérdida "fisiológica" de masa
ósea determina que al inicio de la octava década los hombres hayan
disminuido su masa ósea en un 20% y las mujeres en un 30%.
El remodelado óseo está sometido a un control sistémico (hormonas) y a un
control local (factores locales). Los mecanismos de control de acción sistémica
regulan el ritmo de activación de las BMU y la actividad funcional de las células
que las integran. Son especialmente importantes la hormona paratiroidea y la
vitamina D pero intervienen también las hormonas tiroideas, los esteroides
sexuales, los glucocorticoides, la insulina y la hormona del crecimiento. La
calcitonina aunque in vitro es capaz de modular la función de las células óseas
parece que in vivo carece de importancia fisiológica. Algunas de estas
hormonas tienen una acción directa sobre las células óseas; otras actúan de
manera indirecta modulando la síntesis o la actividad de factores locales
(Manolagas 1995). El control local del remodelado óseo se lleva a cabo a
través de una serie de factores de crecimiento (insulina-like, transformantes de
la familia ß, fibroblásticos, derivados de las plaquetas ) y citocinas (IL-1, IL-6,
IL-11, factor de necrosis tumoral, factores estimuladores de colonias) de acción
autocrina o paracrina ( Manolagas 1995, Elias 1995, Watson 1995, Pfeilschifter
1995, Manolagas 1995). Estos factores locales son producidos por las células
óseas y las células medulares adyacentes (células hematopoyéticas, linfocitos,
macrófagos). Los factores locales intervienen en el control de la actividad
funcional de las células de las BMU y son clave para el acoplamiento entre
osteoclastos y osteoblastos. Las células de linaje osteoblástico (lining cells) a
través de la producción de factores locales (IL-6, IL-11) son capaces de activar
a los osteoclastos y de esta manera contribuir al inicio de los ciclos de
remodelado ( Manolagas 1995, Elias 1995). A su vez, ciertos factores liberados
por los osteoclastos o por la matriz ósea bajo la acción de estas células son
capaces de activar a los osteoblastos. Es probable que este fenómeno
constituya el sustrato molecular para el acoplamiento entre la reabsorción y la
formación dentro de los ciclos de remodelado. La mayoría de los datos que
poseemos sobre la acción de los factores locales proceden de estudios in-vitro
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
por lo que la importancia relativa de cada uno de estos factores in vivo se
desconoce.
MARCADORES BIOQUÍMICOS DEL REMODELADO ÓSEO
IntroducciónEl remodelado óseo es el resultado de 2 actividades: a) la producción de hueso
nuevo, que es mediado por osteoblastos y b) la pérdida (resorción) de hueso
viejo que es realizado por los osteoclastos. La cantidad de masa ósea depende
del balance entre estas actividades, es decir del ritmo del recambio óseo (Diaz
1995).
El recambio óseo se correlaciona con la presencia de ciertos marcadores
bioquímicos en el suero y en la orina que resultan de la actividad en el hueso a
través de todo el esqueleto. En contraste, las mediciones de masa ósea y las
radiografías proporcionan un cuadro estático de un sitio específico del
esqueleto.
Las mediciones bioquímicas del remodelado óseo junto con otras
informaciones clínicas pueden ser de utilidad al evaluar pacientes en riesgo de
osteoporosis (Tabla 2). Los marcadores de remodelado óseo son también el
mejor medio actualmente disponible para determinar con rapidez la adherencia
al tratamiento de osteoporosis.
Aplicación de los marcadores bioquímicos
de remodelado óseo en osteoporosis
Evaluación de ritmo de recambio óseo al momento de la
menopausia:
Identificación de mujeres en riesgo alto de osteoporosis.
Monitoreo de la adherencia al tratamiento.
Tabla 2. Aplicación de los Marcadores Bioquímicos.
Los marcadores del remodelado óseo son enzimas u otras proteínas
secretadas por los osteoblastos u osteoclastos o sustancias producidas por la
formación o degradación del colágeno tipo 1, la principal proteína que forma la
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
matriz orgánica del hueso. Estas proteínas son liberadas al torrente sanguíneo
durante los procesos de formación y/o reabsorción ósea, pudiendo ser
determinadas en sangre y/o orina. A los marcadores relacionados con los
osteoblastos se los denomina Marcadores de formación y se determinan en
sangre, a los marcadores relacionados con los osteoclastos se los denomina
Marcadores de la reabsorción y se los determina en orina y/o sangre.
Desde un punto de vista teórico un marcador ideal debe reunir las siguientes
características:
Ser específico del tejido óseo.
No se modifique tras su paso a la circulación.
Refleje específicamente los procesos de formación y reabsorción ósea
(pero no ambos simultáneamente) y permita diferenciar cada una de las
fases del remodelado.
No se altere su metabolismo por la enfermedad metabólica ósea ni por
otra enfermedad sistémica concurrente.
Discrimine a los sujetos sanos de los que tienen alteraciones del
metabolismo óseo.
Con la determinación de estos productos se va a conocer la actividad funcional
de los osteoblastos y osteoclastos que intervienen en el proceso de
remodelado óseo en conjunto del esqueleto y no el grado de afectación
cuantitativa de la masa ósea, que se valora mediante la densitometría.
Los primeros marcadores fueron: la determinación de la actividad de la
fosfatasa alcalina en suero y el índice calcio/creatinina y la hidroxiprolina en
orina, pero estos marcadores presentaban baja eficiencia diagnóstica motivada
principalmente por los métodos de determinación, las características de las
técnicas (falta de sensibilidad analítica) y la inespecificidad biológica del
marcador (efecto de la dieta sobre el marcador, metabolismo hepático o renal,
etc.).
Hoy día hay una gran cantidad de marcadores biológicos que están
relacionados con:
La principal proteína de la matriz ósea, el colágeno tipo 1, como los
relacionados con la síntesis del colágeno como los propéptidos carboxi y
aminoterminal del colágeno tipo 1 (PICP y PINP), y los relacionados con
la degradación del colágeno, como la hidroxiprolina, piridinolinas y
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
deoxipiridinolinas libres y los telopéptidos carboxi y aminoterminal del
colágeno (CTX y NTX)
La actividad celular de los osteoblastos y osteoclastos, que incluye
marcadores como la fosfatasa alcalina ósea y fosfatasa ácida resistente
al tartrato.
Otras proteínas no colágenas que también forman parte de la matriz
ósea como la osteocalcina y la sialoproteína.
Con éstos marcadores se ha logrado mejorar la especificidad diagnóstica en la
valoración de las enfermedades metabólicas óseas (Calvo 1996) gracias a una
mejora de los métodos de purificación de los antígenos (fragmentos de
colágeno) y a la producción de anticuerpos monoclonales frente a ellos.
En la figura 22 y la tabla 3 se muestran los marcadores de formación y
reabsorción previamente descritos, su origen, metabolismo hepático y renal y
sus principales fuentes en el organismo.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
TABLA 3. Marcadores bioquímicos del remodelado óseo, tejido de procedencia y muestra biológica en la
que se analiza.
Figura 22. Origen y metabolismo de los marcadores bioquímicos del remodelado óseo.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Marcadores de Formación Ósea
Introducción
Todos los marcadores comúnmente empleados para medir la formación ósea
se miden en el suero. Los marcadores de formación ósea se describen en la
Figura 23.
Figura 23. Diagrama que muestra la erosión producida por los osteoclastos a la matriz ósea donde los
osteoblastos inician el proceso de reparación. En este sitio los osteoblastos se activan sintetizando nueva
colágena tipo-1 tomando para ello moléculas de pro-colágena de la circulación; al seleccionar los
extremos terminales de la molécula de pro-colágena se liberan a la circulación los fragmentos de N-PCP y
C-PCP.La osteocalcina se sintetiza en el osteoblasto, la mayor parte es depositada en la matriz ósea,
pero parte de ella es liberada a la circulación. La Fosfatasa Alcalina es un enzima de membrana celular
del osteoblasto, que se produce cuando el osteoblasto se encuentra activo.
Fosfatasa Alcalina en Suero (ALP)
Existen 4 isoenzimas de fosfatasa alcalina: placentaria, intestinal, de células
germinales y hepática/hueso/riñón. La isoenzima de fosfatasa alcalina
encontrada en el hígado y huesos es el principal componente de esta enzima
en el suero (Green 1971). Es una glicoproteina tetramerica que se localiza en la
membrana de los osteoblastos e interviene al inicio del proceso de
mineralización ósea (Whyte 1992). Otros estudios han demostrado la relación
entre la función osteoblastica y la fosfatasa alcalina (Moss 1992) si bien la
medida de su actividad serica se correlaciona poco con la tasa de formación
ósea determinada por histomorfometria ósea en biopsia de cresta iliaca (Brown
1987, Podenphant 1987). Como marcador óseo muestra una baja sensibilidad
diagnóstica ya que no suele estar aumentada en la osteoporosis y baja
especificidad diagnostica ya que la actividad serica puede proceder
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
indistintamente del hueso, hígado, riñón, intestino, placenta o incluso de ciertos
tumores. En las persona sanas, el 90% del valor sérico corresponde en partes
iguales a las formas hepática y ósea.
Se han desarrollados dos métodos inmunológicos (Garnero 1993, Gomez
1994) que utilizan anticuerpos monoclonales y permiten la medición de la
isoenzima ósea con una baja reactividad cruzada con la isoenzima hepática
(Álvarez 1996).
En pacientes con osteoporosis pueden producirse incrementos ligeros en la
actividad de fosfatasa alcalina debido a varias razones:
• El aumento en el remodelado óseo que ocurre inmediatamente después de la
menopausia incrementa los niveles de actividad de fosfatasa alcalina
aproximadamente 2 veces.
• Enfermedades que causan osteoporosis como el hiperparatiroidismo y la
tirotoxicosis pueden elevar los niveles de fosfatasa alcalina.
• La presencia de fracturas u otras alteraciones localizadas del metabolismo
óseo también pueden elevar los niveles de fosfatasa alcalina.
Los niveles de actividad de fosfatasa alcalina en pacientes con osteoporosis
generalmente alcanzan 2 veces el límite superior normal del rango de
referencia. Elevaciones mayores a estos niveles sugieren que puede tratarse
de una enfermedad ósea diferente a la osteoporosis. La determinación de esta
enzima es de utilidad en el estudio del remodelado óseo la osteoporosis, la
enfermedad de Paget (Álvarez 1995), osteomalacia, raquitismo,
hiperparatiroidismo y osteodistrofia renal (Wolf 1978), así como aumentos de
fosfatasa alcalina proveniente de fuentes no esqueléticas como es el caso de
varias enfermedades hepáticas (Delmas 1990).
La fosfatasa alcalina que circula en suero es un dimero soluble ( PM 86000 D)
y es estable en el suero mantenido en la heladera durante 5 días y en
congelador durante un año.
Es el marcador de elección para el estudio del remodelado óseo en pacientes
con insuficiencia renal (Ureña 1995), al no eliminarse por riñón debido a su
elevado peso molecular si bien su utilidad en pacientes con enfermedad
hepática es discutible (Álvarez 1996).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
FOSFATASA ALCALINA TOTAL
Técnica
Determinación espectrofotométrica de la actividad de la enzima sobre
diferentes sustratos (4-nitrofenil-fosfato -4NPP-, fenolftaleína monofosfato, -
naftilfosfato, etc.). El más recomendado es el 4-NPP. Hay que tener en cuenta
que la actividad plasmática es el resultado de la suma de la actividad de las
diferentes isoenzimas, procedentes del hígado, hueso, tracto gastrointestinal,
riñón, placenta y posibles tejidos tumorales.
Las diferentes isoenzimas de la fosfatasa alcalina se pueden analizar
separadamente mediante varios métodos: 1) análisis electroforético, 2)
desnaturalización por calor o urea, 3) inhibición diferencial por sustancias
químicas específicas, y 4) métodos inmunológicos. Específicamente, la
fosfatasa alcalina ósea puede actualmente determinarse mediante
enzimoinmunoensayo.
Muestra
Se precisa suero o plasma heparinizado, preferentemente en ayunas. Los
anticoagulantes como el oxalato, citrato o EDTA, interfieren con la actividad de
la enzima. El ensayo debe realizarse inmediatamente. Si la muestra ha sido
congelada, precisa 18-24 horas a temperatura ambiente para conseguir la
reactivación enzimática. La hemólisis produce interferencias.
Valores de Referencia y reproducibilidad
Dependen de la técnica empleada; a menudo están en torno a 40-129 U/l, pero
hay que tener en cuenta que varían con el sexo y la edad. Aumentan
especialmente en los niños en crecimiento y durante el embarazo; también,
aunque en menor medida, tras la menopausia. La actividad de la fosfatasa
alcalina puede verse interferida por diferentes fármacos. Así, la teofilina y sus
derivados, las sales de berilio y la penicilamina, inhiben la actividad de la
enzima y, consecuentemente, disminuyen sus valores, mientras que el ácido
valproico, la doxepina y las sales de magnesio provocan resultados por exceso.
Las variabilidades intraensayo e interensayo son del 2 y 3,5 %,
respectivamente.
52
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Osteocalcina
La osteocalcina es una proteína característica del hueso, la dentina y cartílago.
Es la proteína no-colágena más abundante en la masa ósea (10%). La
osteocalcina regula la homeostasis del calcio. Inhibiendo la precipitación de
fosfato y calcio evitando la excesiva mineralización de la matriz ósea (Panigrahi
1994). La osteocalcina es producida por el osteoblasto, posterior a su síntesis,
la mayor parte se incorpora a la matriz extracelular del hueso, sin embargo, una
fracción es liberada a la circulación donde puede ser medida. Su síntesis está
influenciada por la concentración de 1,25 dihidroxivitamina D que actuaría a
nivel de la trascripción genética.
La osteocalcina procedente de hueso humano tiene 49 aminoácidos en una
única cadena polipeptídica y una masa molecular de 5800 Da (Poser 1980).
La osteocalcina contiene tres grupos de ácido gammacarboxiglutamicos (Gla)
que se producen por carboxilación de los residuos del ácido glutámico (Glu) es
un proceso postraduccional llevado a cabo por una carboxilasa microsomal que
utiliza vitamina K como cofactor (Shearer 1995). Estos residuos Glu son
responsables de la elevada afinidad de la osteocalcina por la hidroxiapatita del
hueso ya que parece ser que solo la osteocalcina totalmente carboxilada se
incorpora a la matriz ósea, ya que seria la región de la proteína por donde se
une al calcio (Figura 24). Cuando la acción de la vitamina K es antagonizada
por la administración de warfarina (anticoagulante de tipo dicumarinico), la
conversión de los restos Glu a Gla no puede ocurrir, por lo que no se produce
el procesamiento del péptido maduro y su precursor se acumula
intracelularmente (Nishimoto 1985, Pan 1985), o la osteocalcina sintetizada, al
no poseer Gla, no se une al mineral y es liberada a la circulación (Price
1981,Van Haarlem 1988). El resultado en ambos casos será unos huesos
deficientes en BGP.
Una fracción de la osteocalcina recién sintetizada pasa a sangre donde se
determina y al derivar de la actividad osteoblastica se la considera un marcador
de formación, aunque se ha demostrado que en el proceso de reabsorción
ósea también pasa a la sangre una parte de la osteocalcina que está presente
en el hueso, por lo que ha sido considerada por algunos autores como un
marcador del remodelado óseo (De la Piedra 1994, Ivaska 2001).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
La molécula de osteocalcina se degrada rápidamente in vivo (en el osteoblasto,
sangre y otros tejidos como hígado y riñón) e in vitro ( por la acción de
proteasas en el tubo tanto a temperatura ambiente como en heladera) porque
presenta enlaces peptidicos que contienen arginina y son susceptibles a la
hidrólisis dando lugar a varios fragmentos que podrán ser determinados en
suero, y estos son: N-terminal, medio, C-terminal, N-terminal medio y C-
terminal medio (Figura 25). Por lo tanto la osteocalcina circulante está
constituida por un conjunto de fragmentos de diferentes tamaños y
antigenicidad, siendo el fragmento N-terminal medio el que se encuentra en
mayor proporción. Garnero y Cols (Garnero 1994) han caracterizado estas
formas en pacientes sanos, en pacientes urémicos y en pacientes con otras
enfermedades metabólicas óseas.
Por la acción de las proteasas es necesario mantener la sangre a 4ºC luego de
la extracción y congelar el suero rápidamente. La presencia en suero de la
molécula intacta junto a la de otros fragmentos de osteocalcina ocasiona
resultados discordantes según el método inmunológico empleado para su
determinación, ya que los anticuerpos empleados en los ensayos comerciales
reconocen de forma desigual los diferentes fragmentos presentes en la muestra
(Diaz 1994). La hemólisis y la lipemia interfieren con el ensayo. La hemólisis
porque las proteasas contenidas en los hematíes degradan la proteína, y los
lípidos porque pueden unirse a la proteína con lo que ésta pierde
inmunoreactividad. La osteocalcina serica es estable durante 2 horas a
temperatura ambiente, su estabilidad en heladera es de 4 horas y en freezer es
de 1 año. Se ha señalado que esta estabilidad varia según el método que se
utilice para su determinación (Diaz 1994).
La osteocalcina sérica se incrementa en condiciones asociadas con aumento
del remodelado óseo, como en el hiperparatiroidismo primario o secundario,
hipertiroidismo y menopausia (Lukert 1986, Duda 1988, Minisola 1989).Como
excepción a esta generalización destaca la osteodistrofia renal y la enfermedad
ósea de Paget. La insuficiencia renal ocasiona la retención de este marcador y
de sus fragmentos en suero, ya evidentes cuando el filtrado glomerular es
inferior a 20-30 ml/min (Cheung 1983, Delmas 1983), sin embargo la causa de
la baja sensibilidad de la osteocalcina en la enfermedad de Paget no está
aclarada (Torres 1989).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Otros procesos como el hipotiroidismo, hipoparatiroidismo, mieloma múltiple y
el tratamiento con glucocorticoides suelen asociarse a una disminución de este
marcador (Lukert 1986, Duda 1988, Delmas 1990, Carlson 1991).
Los niveles séricos de osteocalcina generalmente son un buen indicador del
ritmo de remodelado óseo cuando la resorción y la formación se encuentran
acopladas. En casos como la osteoporosis posmenopáusica, donde la
resorción y la formación se encuentran desacopladas, la osteocalcina sólo
sirve como un marcador de formación ósea (Delmas 1993). Además la
osteocalcina es el marcador de elección en pacientes con afección hepática
(Guañabens1998).
Figura 24. Síntesis de Osteocalcina.
Figura 25. Fragmentos potenciales de Osteocalcina.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Osteocalcina No Carboxilada (BGPu)
Se ha observado un aumento de este marcador en mujeres de edad avanzada
con osteoporosis relacionado, además, con un aumento del riesgo de fractura
de fémur en este grupo de población (Szulc 1993, Szulc 1996, Vergnaud 1997).
Asimismo, se ha sugerido que el aumento sérico de este marcador podría
reflejar una deficiencia de vitamina K, ya que como se ha comentado
previamente esta vitamina es necesaria para la carboxilación de esta proteína.
Por ello, el aumento de la osteocalcina no carboxilada probablemente indicaría
una alteración de la calidad ósea en vez de un aumento del remodelado (Liu
1998). Otros estudios indican una correlación de la concentración sérica de
este marcador con la masa ósea en mujeres postmenopáusicas (Knapen
1998). Actualmente no existe ningún kit comercial para su determinación.
Marcadores Relacionados con la Molécula del Colágeno Tipo 1
El colágeno tipo 1 se sintetiza en el tejido óseo pero también se encuentra en
otros tejidos blandos, tejido fibroso del hígado, etc., junto a otros tipos de
colágeno, por lo que ningún metabolito derivado del colágeno tipo1 puede ser
considerado completamente especifico del hueso. Sin embargo, se considera
que las concentraciones circulantes de los fragmentos derivados del colágeno
tipo1 reflejan con mayor probabilidad los cambios en el metabolismo del
colágeno óseo debido a que el hueso tiene una mayor actividad metabólica que
los tejidos blandos y que existe un acceso más directo a la circulación por parte
del colágeno óseo.
Todas las moléculas de colágeno están formadas por tres cadenas de
polipéptidos, que en el caso del colágeno tipo1 se trata de dos cadenas -1 y
una cadena -2. La síntesis de esta proteína es relativamente compleja. Así,
tras un proceso intracelular en el que se produce una proteína precursora
llamada procolágeno, ésta es secretada por el osteoblasto mediante exocitosis.
La molécula de procolágeno contiene en sus extremos carboxi y amino dos
propéptidos que son posteriormente liberados (mediante proteasas) y permiten
la incorporación del colágeno a la matriz ósea. Tras la liberación de los
propéptidos las moléculas de colágeno precipitan espontáneamente en la
matriz ósea formando una unión tridimensional que constituye la estructura de
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
la fibra de colágeno, estas fibras son posteriormente estabilizadas mediante el
desarrollo de puentes intra e intermoleculares (cross-links)(figura 26).
Durante el proceso de reabsorción ósea los osteoclastos secretan unas
proteasas como la catepsina K que degradan la matriz colágena en fragmentos
moleculares de distintos tamaños, los cuales son liberados al plasma pudiendo
determinarse en suero y/o orina (telopéptidos carboxi y aminoterminal del
colágeno tipo1, piridinolina, hidroxipiridolina, etc.)
Debido a que los propéptidos del procolágeno se liberan durante la formación
de las fibras colágenas, su determinación se considera un índice de formación
ósea, mientras que el resto de los fragmentos derivados de la reabsorción del
colágeno, el producirse durante su destrucción, se consideran marcadores de
reabsorción ósea.
Figura 26. Marcadores relacionados con la molécula de colágeno tipo1.
Péptidos de Procolágeno (PINP-PICP)
Como se ha comentado previamente los propéptidos amino (PINP) y
carboxiterminal (PICP) del procolágeno tipo1 se obtienen por división
endoproteolítica de la molécula de procolágeno y pasan a la sangre donde
pueden determinarse (Risteli 1996). Sin embargo, bioquímicamente son muy
diferentes entre sí. El PICP es una glicoproteína grande (PM 117000 D) que
está estabilizada por puentes disulfuro entre las cadenas, mientras que el PINP
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
es una proteína fosforilada, con una región helicoidal en el centro y con un PM
de unos 35000 D. Debido a sus tamaños, formas y cargas eléctricas, estos
propéptidos no se eliminan por orina sino que son eliminados de la sangre por
endocitosis, a través de receptores específicos de las células endoteliales
hepáticas, mediada por un receptor de manosa en el caso de PICP y pipo
¨scavenger¨ en el PINP. Resultados preliminares indican que la función de
estos receptores hepáticos es independiente, dando lugar a distintos índices de
aclaración para los dos tipos de propéptidos.
Debido a que estos propéptidos se liberan durante el proceso de formación de
las fibras de colágeno, su determinación se ha relacionado con la formación
ósea. Ahora bien, los estudios en los que se ha analizado la eficacia
diagnostica y las modificaciones de los niveles de PICP en situaciones clínicas
con aumento del recambio óseo, han mostrado una escasa sensibilidad de este
marcador (Ebeling 1992). Además, en pacientes con osteoporosis los valores
séricos de PICP se correlacionan débilmente en los parámetros histológicos de
formación (Parfitt 1987) y el incremento de este marcador tras la menopausia
es poco significativo (Hassager 1993). Sin embargo, la determinación de PINP
ha mostrado resultados muy distintos, ya que este marcador demuestra una
gran eficiencia diagnostica en procesos metabólicos que cursan con aumento
del remodelado óseo. Así, tras la menopausia quirúrgica, el PINP es el
marcador de formación ósea que presenta una mayor sensibilidad diagnostica,
superando a marcadores como la fosfatasa alcalina ósea, la osteocalcina y el
PICP (Peris 1999); los resultados en la enfermedad osea de Paget son
similares, donde ademas se observa una buena correlacion con los indices de
extensión y actividad de la enfermedad (Alvarez 1997). Se ha de destacar que
los valores de estos marcadores no siempre concuerdan, a pesar de que
ambos propéptidos se producen equimolarmente. La razón de esta
discrepancia es desconocida, aunque se ha indicado (Risteli 1996) que podría
estar relacionada con diferencias en la liberación de estos propéptidos en los
tejidos o bien en su metabolismo.
Actualmente el PICP ha caído en desuso mientras que el PINP es uno de los
marcadores con mayor rendimiento diagnóstico.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
PINP y PICP son estables en suero hasta 5 días a 4ºC. Se recomienda
mantener el suero congelado, por lo menos a –20ºC, para periodos de tiempo
más largos. Evitar repetidos ciclos de congelación / descongelación.
Otras Proteínas no Colágenas de la Matriz Ósea
Además de la osteocalcina se han identificado otras proteínas no-colágenas en
la matriz ósea. Algunas de ellas son glucoproteínas fosforiladas y participan en
la regulación y el mantenimiento del proceso de mineralización. Estas proteínas
no-colágenas incluyen a la sialoproteína (BSP), la osteonectina y la
osteopontina, la BSP es sintetizada por los osteoblastos y se deposita en el
nuevo tejido osteoide. Se ha sugerido que está involucrada en la regulación del
remodelado óseo. La osteopontina y la osteonectina pueden ser sintetizadas
por los osteoblastos, pero también están presentes en otros tejidos conectivos.
La osteopontina se fija a la hidroxiapatita, pero también a las células y participa
durante la resorción osteoclástica posiblemente vía mediación de la fijación de
los osteoclastos a la superficie de la fase mineral.
Los primeros ensayos clínicos con BSP sugieren que puede ser empleada
como marcador de resorción ósea (Hultenby Reinholt 1990).
Marcadores de Resorción Ósea
Introducción
La mayoría de los marcadores bioquímicos de resorción ósea pueden ser
medidos en la orina, aunque algunos de ellos pueden medirse en sangre. La
mayoría de los marcadores son resultado de la destrucción del colágeno tipo-l,
que es uno de los componentes principales de la matriz y que alcanza cerca de
90% del contenido orgánico del hueso (Eyre1994)(Figura 27).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 27. Diagrama que muestra la matriz ósea y como es degradada por la activación de los
osteoclastos a través de sus enzimas lisosomales liberadas por el borde en cepillo del osteoclasto. La
matriz ósea al ser degradada por la actividad enzimáticalibera a la circulación diferentes fragmentos de
colágena (hidroxiprolina, galactosil/hidroxilisina) o pueden incluir sus porciones terminales(CTx, NTx) o
fragmentos con enlaces entre las moléculas de colágeno (DpD, Pyr). La fosfatasa ácida lisosomal es el
único marcador producido directamente por el osteoclasto cuando se encuentra activo.
Hidroxiprolina e Hidroxilisina
La hidroxiprolina es un aminoácido de PM 129 D., se encuentra principalmente
en la molécula de colágeno y en la de elastina. La hidroxiprolina se produce por
hidroxilación post traduccional de la molécula de prolina y no se reutiliza
posteriormente, por ello, se consideró un marcador especifico del catabolismo
del colágeno y su excreción urinaria puede servir como un marcador de
resorción ósea. El aumento en el remodelado óseo puede elevar los niveles
hidroxiprolina urinaria.
Representa el 13% del contenido de aminoácidos de la molécula de colágeno,
que durante la degradación ósea pasa a la circulación, tanto en forma libre
como unida a péptidos. La forma libre (90% del total) se filtra en el glomérulo y
se reabsorbe casi totalmente para ser metabolizada en el hígado a dióxido de
carbono y urea. Por lo tanto menos del 10% de la hidroxiprolina derivada de la
degradación del colágeno se excreta por orina. A su vez la hidroxiprolina
urinaria está presente como fracción dializable (90%), que comprende péptidos
de pequeño peso molecular que provienen del colágeno maduro y que se
relaciona directamente con la reabsorción de la matriz ósea. La fracción no
dializable (10%) está constituida por péptidos de gran peso molecular
derivados del colágeno recién sintetizado y refleja principalmente la formación
de matriz ósea (Krane 1970, Birkrenhager 1970).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
En la actualidad la medición de hidroxiprolina urinaria es el menos empleado de
los marcadores por varias razones:
• Los niveles de hidroxiprolina varían significativamente de día a día.
•La hidroxiprolina presente en las comidas puede alterar las mediciones. Para
evitar los resultados inexactos debido a las fuentes dietéticas, sólo deben
realizarse las mediciones en pacientes que han restringido su ingesta de
colágeno en las comidas como los alimentos ricos en gelatina (Colwell 1993)(ej.
carnes, aderezos, helados) o después de ayuno la noche anterior. La
hidroxiprolina es poco especifica del hueso porque puede derivar de otras
fuentes de colágeno o de proteínas que contengan en su estructura secuencias
de triple hélice parecidas a las del colágeno como el complemento C1q.
• La prueba es difícil, requiere de una gran precisión y experiencia del
laboratorio.
La excreción urinaria de hidroxiprolina relacionada con la degradación del
colágeno se encuentra aumentada en situaciones en las que el turnover del
colágeno está acelerado como en el crecimiento, tumores, osteoporosis, y otras
enfermedades óseas como la enfermedad de Paget, el hiperparatiroidismo y
las metástasis óseas (De La Piedra 1990, Álvarez 1995).
Determinación de Hidroxiprolina
Los primeros métodos que se describieron para su determinación fueron
colorimétricos y se basaban en su oxidación a diferentes derivados pirrólicos y
su reacción subsiguiente con el reactivo de Ehrlich. También se han propuesto
métodos fluorométricos, pero estos métodos son largos, tediosos, sujetos a
interferencias y faltos de especificidad. Hoy en día se han desarrollado técnicas
de cromatografía líquida de alta resolución que muestran una mayor
sensibilidad y reproductibilidad. La hidroxiprolina es inestable en la orina
mantenida a temperatura ambiente e incluso en la heladera por lo que se
recomienda su congelación hasta el análisis (antes de 6 meses).
Como consecuencia de su origen y metabolismo, se considera que la
hidroxiprolina es un marcador poco sensible para el estudio de la osteoporosis
(guerrero 96). En este sentido la excreción urinaria de hidroxiprolina se
correlaciona débilmente con los parámetros de resorción ósea determinados
61
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
mediante estudios de cinética calcica o de histomorfometría ósea (Delmas
1984).
Piridinolina y Deoxipiridinolina
Una vez depositado en el hueso, las fibras de colágeno forma enlaces
estabilizadores. Los aminoácidos modificados que forman los enlaces son
característicos del colágeno y de los módulos de elastina. La piridinolina y la
deoxipiridinolina son los dos principales tipos de aminoácidos encontrados
en estos enlaces (puentes intra e Intermoleculares), los cuales aumentan la
fuerza y estabilidad de las cadenas de colágeno. Se forman a partir de tres
residuos de hidroxilisina (piridolina) o dos residuos de hidroxilisina y uno de
lisina (deoxipiridinolina), estos puentes no se forman en el colágeno de la piel
donde se encuentran puentes de histidina (Eyre 1984).La piridinolina se
encuentra principalmente en el cartílago y se encuentra en niveles bajos en el
colágeno del hueso. En contraste, la deoxipiridinolina se encuentra casi
exclusivamente en la dentina y en la colágeno tipo-1 del hueso, siendo de esta
manera un marcador excelente de pérdida ósea (Rosen 1994).
La piridinolina y la deoxipiridinolina son liberadas de la matriz de las estructuras
helicoidales del colágeno cuando la matriz ósea se degrada por acción de los
osteoclastos y no son reutilizados para la síntesis de nuevas cadenas de
colágeno por lo que se encuentran intactos en la orina (Fujimoto 1983) y se
presentan de dos formas: una forma libre (aproximadamente 40%) que pueden
proceder de la degradación de cualquier tipo de colágeno fibrilar como el I, II,
III, V, IX, y XI, y una forma ligada a péptidos (aproximadamente 60%)
conocidos como telopéptidos.
Debido a que gran parte del colágeno tipo 1 del organismo corresponde al
tejido óseo, y a que su recambio es más rápido en el esqueleto que en el resto
de los tejidos conectivos (cartílago, tendón, ligamentos, aorta), se considera
que los niveles de ambos marcadores en orina derivan básicamente de la
reabsorción ósea ya que la relación de piridinolina/deoxipiridinolina es de 4:1
en tejido óseo en contraste con la relación de 10:1 en ligamentos, 15:1 en
tendones, etc. Estos compuestos derivan exclusivamente de la degradación del
colágeno maduro y no del colágeno de nueva formación y no se absorben en el
intestino. Se ha demostrado en numerosos estudios que la excreción urinaria
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
de estos marcadores se correlaciona con la tasa de reabsorción ósea
determinada por histomorfometría en biopsia ósea y mediante estudios de
cinética cálcica (Eastell 1991, Delmas 1991, Seibel 1992).
La medición de estas moléculas se realiza actualmente en muestra de orina en
su forma libre (deoxipiridinolina libre) por técnicas inmunoenzimáticas como en
el Inmuno 1 (Química farmacéutica Bayer), inmunolite ( Diagnostic Products
Corporation) o ACS:18 ( Chiron Diagnostic). Se ha logrado reducir la
variabilidad de esta prueba midiendo estas moléculas en suero por HPLC
(Colwell 1996), lo que ha posibilitado conocer la proporción de la forma libre y
unidas a pépticos circulantes y su aclaración renal, pero esta técnica presenta
los inconvenientes de las técnicas de HPLC, por esto se ha desarrollado un
inmunoensayo para la determinación de deoxipiridolina en suero del que se
dispone poca información (Chiu 1999).
La excreción urinaria de piridinolina y deoxipiridinolina aumenta con la edad y
en los pacientes con ciertos estados patológicos, incluyendo el hipertiroidismo,
hiperparatiroidismo primario, la enfermedad de Paget y osteoporosis en los que
hay un aumento de la reabsorción ósea (Uebelhart 1990, Uebelhart 1991,
Seibel 1991, Garnero 1994, Robins 1994, Garnero 1994, Álvarez 1995) y los
niveles diminuyen durante el tratamiento con medicamentos antirresortivos. La
excreción de piridinolina y deoxipiridinolina correlaciona bien con otros
marcadores de resorción ósea, confirmando su utilidad como marcador de
pérdida ósea (Eyre1992).
La excreción urinaria de la deoxipiridinolina, se encuentra aumentada en la
postmenopausia temprana (Figura 28) y regresa a los niveles premenopáusicos
con el tratamiento de reemplazo hormonal (Figura 26). Se ha encontrado que el
grado de pérdida de masa ósea en 2 años determinada por densitometría
puede ser calculado utilizando una combinación de marcadores, permitiendo
detectar a aquellas mujeres que tienen un remodelado alto como perdedoras
rápidas.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 28. Excreción Urinaria de Deoxipiridinolina en Mujeres con Postmenopausia Temprana.
La piridolina y la deoxipiridinolina son estables en la orina durante 7 días
mantenida a una temperatura de 4ºC y 3 meses en orina congelada.
Telopéptidos
En los últimos años se han desarrollado métodos inmunológicos basados en
anticuerpos obtenidos frente a fragmentos de cadenas de la región
telopeptídica del colágeno tipo 1, tanto del extremo carboxi como
aminoterminal. Todos ellos tienen en común la presencia de un puente
intermolecular debido a que es una estructura resistente que no se degrada
una vez liberada del colágeno. Estos métodos han habilitado la determinación
de los siguientes marcadores de reabsorción ósea.
Enlaces Telopéptidos de Colágeno Tipo 1 (NTX)
La región aminoterminal presenta una serie de características peculiares, como
son el tipo de puente intermolecular (en esta región se localiza 2/3 de la
deoxipiridinolina existente en el hueso) y la gran cantidad de enlaces 1- 2 y
2-2, que sólo se encuentran en el colágeno tipo 1 del hueso. Estas
características hacen posible que un marcador derivado de esta región refleje
con mayor especificidad el metabolismo del colágeno tipo 1 de origen óseo con
relación al colágeno procedente de otros tejidos.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
El marcador que reconoce el enzimoinmunoensayo es un péptido del extremo
aminoterminal (PM < 2000 D) formado por fragmentos de una cadena alfa-1 de
una molécula de colágeno y otra cadena alfa-2 de otra molécula de colágeno
unidos por un puente intermolecular a la región helicoidal de una tercera
molécula de colágeno. Gracias a su bajo peso molecular se elimina en la orina
que es donde se determina y su concentración urinaria se correlaciona con la
concentración de piridinolinas (Hanson 1992).
En la mayoría de estudios este marcador ha mostrado una de las mejores
eficiencias diagnósticas, valor predictivo y sensibilidad (Garnero 1994,
Pedrazzoni 1995, Garnero 1995, Álvarez 1997). Esto se debe a que este
péptido procede directamente de la proteolisis osteoclástica y que no se
degrada posteriormente en el organismo, encontrándose de la misma forma en
suero y en orina (Clemens 1997). En estudios in vitro se ha demostrado que los
osteoclastos generan NTX inmunoreactivo pero no formas libres en cultivos
óseos (Abone 1997). Otra explicación seria la existencia de un mecanismo de
degradación renal de los fragmentos peptídicos procedentes de la reabsorción
ósea a formas libres, con una etapa limitante regulable por el grado de
remodelado óseo. Así, cuando la reabsorción ósea esta aumentada se produce
un aumento de las formas telopeptídicas, entre ellas la NTX, y una disminución
de las formas libres, mientras que cuando la reabsorción ósea disminuye ( Ej.
Tratamiento antireabsortivo) aumenta la concentración urinaria de formas libres
(Colwell 1996, Randall 1996).
Se ha encontrado que existe una gran correlación entre los resultados en suero
y orina, si bien la respuesta al tratamiento antireabsortivo es mas marcada
cuando el marcador se analiza en orina (Gertz 1998). La variabilidad analítica
día a día es menor en el marcador sérico que en el urinario (Eastell 2000). Al
igual que el marcador urinario tiene el inconveniente de que se degrada
proteolíticamente en el hígado y riñón y que se acumula en sangre en
pacientes con insuficiencia renal.
El NTX en orina es estable durante días a 2 – 8 ºC y 2 años a –20ºC, mientras
que en suero es estable durante 24 horas almacenado a 4ºC y durante 6
meses si se congela.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Telopéptido Carboxiterminal del Colágeno Tipo1 (ICTP)
El primer marcador que se pudo determinar en esta región telopeptídica fue el
ICTP, el cuál se analiza en suero mediante RIA y contiene dos fragmentos que
provienen de los extremos carboxiterminales de la cadena alfa-1 de dos
moléculas de colágeno unidas por un enlace piridinolínico a un tercer
fragmento de la región helicoidal de una tercera molécula de colágeno (Risteli
1993, Charles 1994). Gracias a su bajo peso molecular (10000 D.) se elimina
por la orina, por lo que su concentración en suero aumenta al disminuir el
filtrado glomerular. Si bien los estudios in vivo e in vitro demostraron que la
concentración sérica se correlacionaba con la reabsorción ósea evaluada por
histomorfometría en biopsia ósea (Eriksen 1993), posteriormente se observó
una escasa sensibilidad y especificidad diagnóstica ya que puede originarse de
la degradación de cualquier colágeno que contenga puentes intermoleculares
(Hassager 1994).
El ICTP no ha demostrado ser un buen marcador en el estudio de la
osteoporosis postmenopausica (Guerrero 1996), ni en la enfermedad de Paget
(Álvarez 1995), y tampoco refleja la respuesta al tratamiento antireabsortivo
(Risteli 1997, Rosenquist 1998). Sin embargo, este marcador está aumentado
en pacientes con mieloma múltiple (Elomaa 1992, Abilgaard 1997) y metástasis
óseas (Tahtela 1996).
Los niveles de telopéptidos en sangre o en orina aumentan en pacientes con
enfermedades óseas asociadas con aumento en la resorción (osteoporosis
posmenopáusica) y disminuyen en pacientes con osteoporosis en respuesta a
tratamiento antirresortivo. Las mediciones de telopéptidos al igual que los
enlaces con piridinolinas tienen como limitante un alto coeficiente de variación
(%CV) que alcanza hasta un 50% para poder afirmar que los cambios
observados son atribuidos al tratamiento y no a la variabilidad de la medición.
El CV se ha reducido con la implementación de las mediciones en muestras de
sangre, pero aún así el cambio mínimo significativo debe superar el 25% al
interpretar los resultados (Delmas 1993).
Posteriormente aparecieron nuevos métodos inmunológicos (Bonde 1994,
Bonde 1996) que permitían la determinación de otros fragmentos derivados de
esta región telopeptídica que se denominaron b-CrossLaps y a-CrossLaps y
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
que han mostrado una mayor sensibilidad y especificidad en la valoración de la
reabsorción ósea (Bonde 1997, Rosen 1997, Amama 1998, Peris 1999)
b-CrossLaps (b-CTX)
Este marcador proviene de la región carboxiterminal del colágeno tipo 1, se
determina mediante inmunoanálisis y ha demostrado ser un buen indice de
reabsorción osea.
Para de determinación en orina se utiliza un antisuero policlonal de conejo
específico que reconoce el octapéptido EKAHD-b-GGR(b-CTX) de cadena -1
del colágeno tipo 1. Uno de los aminoácidos participa en la formación de un
puente piridinolinico y que contiene en la secuencia un aminoácido, el
aspartico, que está en la forma isomerizada b. En los adultos sanos alrededor
del 70% de las moléculas de colágeno tipo 1 del tejido oseo están
isomerizadas, aunque no se conoce el papel de la isomerizacion, es probable
que este proceso se asocie al envejecimiento de la proteina (Fledelius 1997).
Se ha señalado (Cloos 1996) que debido a que se determinan fragmentos que
contienen dos modificaciones postraduccionales (la b-isomerizacion y un
aminoácido hidroxilado que participa en un ppuente intermolecular) que la
mayoria de ellos derivan de la reabsorción de tejido oseo maduro y no se
generan en la síntesis de colágeno recien sintetizado.
Este marcador ha mostrado una de las mejores eficiencias diagnósticas tras la
menopausia (Peris 1999), sin embargo en la enfermedad de Paget es un
marcador poco sensible debido a una deficiente isomerizacion del colágeno en
el tejido óseo de estos pacientes (Garnero 1997). Otros procesos que cursan
con un aumento del remodelado óseo como el hiperparatiroidismo,
hipertiroidismo o las metástasis óseas presentan un aumento de los valores de
este marcador.
Es estable en la orina refrigerada durante una semana.Si desea conservarse
por más tiempo la orina se ha de congelar a por lo menos –18ºC.
b-CrossLaps sérico
La Valoración del b-crossLaps se realiza mediante inmunoensayo que
determina la concentración de fragmentos telopeptídicos b-isomerizados que
contienen dos cadenas de b-CTX entrelazadas. En un principio se desarrolló un
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
método manual (Serum CrossLaps One Step ELISA)(Bonde 1997) y
posteriormente se ha automatizado, donde se determina por
electroquimioluminiscencia. La variabilidad biológica del CTX sérico es menor
que la del urinario (Christgau 1998, Rosen 2000).
Este marcador ha demostrado ser de utilidad en la valoración de la reabsorción
ósea (Christgau 1998) y en la predicción del riesgo de fractura (Chapurlat 2000)
a-CrossLaps (a-CTX)
Este marcado representa el mismo fragmento octapeptídico que el b-CTX pero
contiene la forma no isomerizada (a) del aminoácido aspártico. De esta forma
el a-CTX reflejaría el colágeno recién sintetizado. Así, procesos como la
enfermedad ósea de Paget, Las fracturas óseas y los periodos de crecimiento
en los niños se han asociado a un aumento de este marcador (Fledelius 1997,
Garnero 1997).
El cálculo de la relación a/b CTX, que refleja la diferente proporción de
colágeno isomerizado existente en el tejido, puede ser de interes en el estudio
del metabolismo óseo en diferentes situaciones clínicas, como se ha observado
recientemente tras el tratamiento antireabsortivo de la enfermedad de Paget y
de la menopausia quirúrgica (Garnero 1997, Peris 2000), y también en
pacientes con anorexia nerviosa (De la Piedra 1999).
Sialoproteína (BSP)
Es una glicoproteína de la matriz ósea (PM 70000-80000 D), sintetizada por los
osteoblastos y osteocitos, también se encuentra en la dentina, condrocitos ,
placenta y metástasis óseas. Tiene un importante papel en la adhesión celular
a la matriz y en la mineralización ósea. Recientemente se ha desarrollado un
radioinmunoensayo (Karmatschek 1997) para su determinación en suero. Los
estudios realizados indican que sus valores séricos reflejan preferentemente la
reabsorción ósea (Ross 1993, Seibel 1996, Karmatschek 1997).
Se ha descrito un aumento de su expresión y de su concentración sérica en el
cáncer de mama y próstata (Fohr 2001), habiéndose sugerido que podría ser
útil como marcador de metástasis óseas en pacientes con cáncer de mama
(Diel 1997).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Galactosilhidroxilisina
La hidroxilisina se produce por una hidroxilación postraduccional, luego se
glicosila difiriendo en el grado según el tipo de colágeno. Así el colágeno óseo
es rico en galactosilhidroxilisina mientras que el de la piel es rico en
glucosilgalactosilhidroxilisina. Este aminoácido posee una mayor especificidad
que la hidroxilisina como marcador de la reabsorción ósea (Hannon 1995).
La primera técnica para su determinación en suero y orina fue la HPLC,
situaciones de alto remodelado óseo como la pubertad, menopausia o la
enfermedad ósea de Paget se han asociado con un aumento de este marcador
(Al-Dehaimi 1999), el marcador urinario tambien puede detectar la presencia de
metastasis oseas en pacientes con cancer de mama (Moro 1990).
La nueva técnica del inmunoensayo en orina permite discriminar entre
individuos sanos, mujeres postmenopausicas, pacientes con osteoporosis y
enfermedad de Paget (Leigh 1998). Tambien se ha sugerido que puede ser un
buen marcador para la valoración y posiblemente para la monitirizacion de la
enfermedad ósea metastasica (Dumon 2001).
Fosfatasa Ácida Resistente a Tartrato (TRAP)
Es una glicoproteína de PM 30000 y 40000 Daltons que se localiza en los
osteoclastos y eritrocitos, plaquetas, macrofagos, placenta y en el bazo de
pacientes con la enfermedad de Gaucher y leucemia de células peludas.
Los osteoclastos contienen una fosfatasa ácida que puede ser distinguida de
otras isoenzimas de fosfatasa ácida, ya que es resistente a la inhibición por
ácido tártrico (TRAP) y juega un papel importante en la resorción ósea. Se
encuentra en suero en dos formas: 5a y 5b, siendo la forma 5b de procedencia
osteoclastica. Durante el proceso de reabsorción ósea es liberada desde los
lisosomas a la laguna resortiva para ejercer su actividad hidrolítica y de ahí
pasa a la circulación que es donde se determina.
La primera técnica desarrollada para su determinación fue la colorimetrica la
cual se utilizó durante años por su bajo costo y sencillez, la única precaución
era que se debia añadir ácido al suero para disminuir el pH ya que la fosfatasa
ácida se inactiva a pH normal. Los niveles plasmáticos de TRAP están
elevados en pacientes con enfermedades óseas metabólicas que cursan con
un aumento en la velocidad del remodelado óseo como el hiperparatiroidismo
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
primario, mieloma múltiple y en los pacientes con metastasis óseas (Lam 1980,
Tavassoli 1980, Stepan 1983, Scarnecchia 1991), pero se ha demostrado que
este marcador cuando se determina mediante esta técnica muestra una
eficiencia diagnostica baja en comparación con otros marcadores de
remodelado oseo, tanto en la osteoporosis como en la enfermedad de Paget
(Alvarez 1995, Peris 1999). Además, en los pacientes ictericos esta técnica
esta interferida por la bilirrubina (Alvarez 1999). Aunque es el único de los
marcadores de remodelado que evalúa la actividad directa del osteoclasto ya
que el resto de los marcadores de resorción son indicadores del grado
destrucción de la matriz ósea. La medición de los niveles de TRAP es
técnicamente difícil por lo que su utilidad en la práctica clínica ha sido limitada
(Restwood 1997), por esta razon enlos ulyimos años se han desarrollado
numerosos inmuensayos para la determinación de TRAP que determinan
conjuntamente las formas 5a y 5b (Chamberlain 1995, Cheung 1995, Hallen
1996, Hallen 1998, Hallen 1999). Recientemente se han desarrollado dos
técnicas para la determinación especifica de la forma 5b de la TRAP: un
metodo cinético basado en el uso de inhibidores especificos (Nakanishi 2000) y
un inmunoensayo (Hallen 2000). Resultados preliminares utilizando el
inmunoensayo demuestra que la TRAP está aumentada en las mujeres
menopausicas con osteoporosis, en la enfermedad de Paget y en pacientes
con cancer de mama y metastasis oseas (Hallen 2001).
Variabilidad Analítica y Biológica de los Marcadores
Uno de los problemas que han hecho difícil y cuestionada la uilidad de los
marcadores bioquímicos ha sido la variabilidad analítica y biológica que
presenta, lo cual ha motivado la realización de numerosos estudios.
La variabilidad relacionada con el análisis comprende la variabilidad
preanalítica y la variabilidad analítica.
La variabilidad preanalítica incluye:
La preparación del paciente antes de la obtención del espécimen: horas
de ayuno, necesidad de dieta previa, etc.
El procedimiento de obtención (en la extracción, recogida) del
espécimen; aditivos utilizados (anticuagulantes de la sangre,
conservantes de la orina), tiempo de contacto del liquido biológico y las
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
celulas, temperatura de manipulación y almacenamiento de los
especímenes.
La variabilidad analítica es en funcion de la reproductibilidad y exactitud de las
técnicas de determinación y de los posibles interferentes de las mediciones.
La mayoría de las técnicas que se utilizan son inmunológicas automatizadas
por lo que se ha logrado disminuir el coeficiente de varición.
Recordemos que el remodelado óseo está regulado por varios factores, los
factores mecánicos y los humorales. Entre los primeros destaca la actividad
física, que a traves de la sobrecarga mecanica y fuerza muscular estimula la
actividad osteoblastica para la formación ósea. Así, la disminución de la
actividad física, y especialmente la inmovilización prolongada, puede asociarse
a una pérdida rápida y marcada de la masa ósea. Entre los factores humorales
que intervienen en la regulación del metabolismo óseo destacan: la
concentración de iones, en especial de calcio ionico y fosfato; hormonas
sistémicas como la parathormona, vitamina D, calcitonina, hormonas sexuales,
glucocorticoides, etc., y factores locales como las citocinas y los factores de
crecimiento, que actuarían sobre las células óseas influyendo en el
reclutamiento, la proliferación y la función celular.
Todos los procesos que influyan sobre estos factores podran dar lugar a
alteraciones del metabolismo óseo y por ende de los marcadores de
remodelado óseo.
Las principales fuentes de esta variabilidad son:
a) Variación Circadiana: La mayoria de los marcadores de formación y
reabsorción ósea muestran una variación circadiana debido a la influencia de
factores ambientales, fisicos y humorales. Esta variación en los marcadores es
independiente del sexo (Nielsen 1990, Eastell 1992, Hassager 1992,
Schlemmer 1994, Pedersen 1995, Ju 1997). Sin embargo,no se ha encontrado
para la fosfatasa alcalina (Pedersen 1995). Normalmente, el valor más alto del
marcador se obtiene entre las 3 y las 8 de la mañana y el más bajo entre las 14
y las 24 horas. El porcentaje de fluctuación depende del marcador utilizado.
Así, se han descrito cambios del 10 - 20% para la osteocalcina dependiendo
del metodo utilizado (Gundberg 1992, Nielsen 1990) y entre el 30 – 60% para
los marcadores urinarios (Eastell 1992, Gertz 1994, Blumsohn 1994, Ju 1997,
Aoshima 1998). En la menopausia se observa junto con el aumento de los
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
marcadores de remodelado óseo un incremento de la amplitud de la variación,
reflejando los cambios hormonales existentes (Eastell 1992, Pedersen 1995).
Tambien se ha demostrado que la toma de ciertos medicamentos, como los
glucocorticoides, puede variar el ritmo circadiano del marcador.
Se ha descrito que los valores de osteocalcina varían significativamente
durante el ciclo menstrual, con las cifras más altas en la fase luteínica
(Gundberg 1985, Nielsen 1990, Gorai 1998). Sin embargo, estudios posteriores
no han confirmado este hallazgo cuando utilizan otros marcadores del
remodelado óseo.
Las principales fuentes de esta variabilidad son:
a) Variación Circadiana: La mayoria de los marcadores de formación y
reabsorción ósea muestran una variación circadiana debido a la influencia de
factores ambientales, fisicos y humorales. Esta variación en los marcadores es
independiente del sexo (Nielsen 1990, Eastell 1992, Hassager 1992,
Schlemmer 1994, Pedersen 1995, Ju 1997). Sin embargo,no se ha encontrado
para la fosfatasa alcalina (Pedersen 1995). Normalmente, el valor más alto del
marcador se obtiene entre las 3 y las 8 de la mañana y el más bajo entre las 14
y las 24 horas. El porcentaje de fluctuación depende del marcador utilizado.
Así, se han descrito cambios del 10 - 20% para la osteocalcina dependiendo
del metodo utilizado (Gundberg 1992, Nielsen 1990) y entre el 30 – 60% para
los marcadores urinarios (Eastell 1992, Gertz 1994, Blumsohn 1994, Ju 1997,
Aoshima 1998). En la menopausia se observa junto con el aumento de los
marcadores de remodelado óseo un incremento de la amplitud de la variación,
reflejando los cambios hormonales existentes (Eastell 1992, Pedersen 1995).
Tambien se ha demostrado que la toma de ciertos medicamentos, como los
glucocorticoides, puede variar el ritmo circadiano del marcador.
Se ha descrito que los valores de osteocalcina varían significativamente
durante el ciclo manstrual, con las cifras más altas en la fase luteínica
(Gundberg 1985, Nielsen 1990, Gorai 1998). Sin embargo, estudios posteriores
no han confirmado este hallazgo cuando utilizan otros marcadores del
remodelado óseo.
c) Variación estacional: Se han descrito variaciones de los marcadores de
hasta un 12% a lo largo del año, con valores más altos en otoño-invierno que
en primavera-verano. Parece ser que la variabilidad estacional es muy pequeña
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
y no tiene repercusión sobre el metabolismo óseo (a diferencia de la que tiene
en el metabolismo cálcico) (Eagleton 2001).
d) Dieta: La ingesta de calcio, vitamina D, proteinas y fosfato afectan el
remodelado óseo y por ende alteran los valores de los marcadores. Para la
síntesis de osteocalcina se precisan las vitaminas D y K, la deficiencia de las
mismas dará lugar a un déficit de esta marcador.
e) Estilo de vida: Se ha demostrado que el ejercicio moderado reduce el
recambio óseo al favorecer la actividad osteoblástica (Fujimura 1997, Woitge
1998). Asimismo, la ingesta de alcohol y tabaco pueden alterar los valores de
los marcadores (Chesnut III 2001, Ward 2001, Hla 2001).
f) Funcionalismo Hepático y Renal: La hapatopatía crónica y la insuficiencia
renal crónica pueden alterar el valor de los marcadores de recambio óseo. Así,
se ha descrito que en los procesos en los que existe un aumento de la
fibrogénesis hepática, los marcadores derivados del colágeno no reflejan el
recambio óseo, ya que están influenciados por la severidad y progresión de la
enfermedad hepática (Guañabens 1999). Este hecho, sin embargo, no se
observa para el b-CTX en orina. Del mismo modo, la disminución del filtrado
glomerular en los pacientes con insuficiencia renal modifica la excrecion
urinaria de muchos marcadores, con lo que aumenta su concentración sérica.
Ello ocurre con marcadores que por su pequeño peso molecular se elimina por
orina, como son la BGP, Pir, Dpir, NTX, CTX, Hidroxiprolina e ICTP. Diversos
estudios confirman el aumento de la BGP e ICTP en la insuficiencia renal y su
correlación con la cifra de creatina sérica. Así, se ha señalado un aumento de
BPG sérica cuando la tasa de filtración glomerular es inferior a 20-30
ml/min/1,73 m2 en población adulta, o bien, cuando la creatina sérica es
superior a 160 mM/L (Delmas 1983). También se ha indicado la interferencia de
la funcion renal en el valor de los marcadores de reabsorción derivados del
colágeno, tanto séricos como urinarios, especialmente cuando el aclaración de
creatinina es inferior a 20 ml/min (Woitge 1999).
g) Actividad Física: La ingravidez o la inmovilización prolongada da lugar a un
aumento acelerado de la reabsorción ósea y ello se reflejará en un aumento de
los marcadores del orden del 40-50% (Zerwekh 1998).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
h) Crecimiento y Envejecimiento: Dada la influencia de las hormonas
sexuales y las diferencias en cuanto a masa ósea y muscular, los marcadores
van a variar en un individuo en función de su edad y sexo.
Durante la infancia todos los marcadores del remodelado óseo muestran
valores aumentados respecto a los valores del adulto, debido
fundamentalmente al crecimiento, modelado y remodelado óseo. En la
pubertad, los cambios hormonales se asocian a un aumento de los
marcadores, mostrando un “pico” máximo en la fase de crecimiento rápido de
los estadios II y III de Taner. Esta “pico” se produce antes en las niñas que en
los niños pero en ellos es de mayor magnitud. Tras la pubertad los valores
disminuyen de manera brusca y es más marcada en las niñas, cuyo cese en el
crecimiento es más rápido. Se ha señalado que los cambios se correlacionan
más estrechamente con la velocidad de crecimiento que con la edad
cronológica. Posteriormente, los valores de los marcadores suelen estabilizarse
hasta alcanzar la edad adulta, tendiendo a ser mayores en los hombres que en
las mujeres. Se ha observado un aumento progresivo en los valores de los
marcadores de formación en los hombres hasta la tercera década de vida, que
correspondería con la edad del “pico” de masa ósea. En las mujeres se ha
descrito un aumento de los valores de los marcadores tras la menopausia,
especialmente durante los 10 primeros años de postmenopausia; mientras que
en el hombre se ha observado un discreto aumento a partir de los 60 años
(Fatayerji 1999, Henry 2001).
i) Otras Causas: Se han descrito varios factores que pueden influir sobre los
valores de los marcadores como son, la raza, valores de masa ósea y masa
corporal, la región geográfica o el embarazo y la lactancia, entre otros (Cross
1995, Han 1997, Cohen 1998). Si bien la contribución de forma aislada de
estos factores sobre la variabilidad del marcador suele ser escasa, la suma de
todos ellos puede tener mayor influencia. Por todo ello, es recomendable
disponer de valores de normalidad propios para los marcadores, ya que
permitirá interpretar los resultados de forma más adecuada.
Se ha demostrado que existen diversos tratamientos que alteran los valores de
los marcadores como por ejemplo el efecto de los corticoides en la disminución
de la formación ósea que puede evaluarse con la determinación de
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
osteocalcina, fosfatasa alcalina o PICP (Luckert 1990, Ebeling 1998, Pearce
1998).
La variabilidad biológica individual es más alta para los marcadores de
reabsorción (16% para Dpir y 23% para NTX y b-CTX) que para los
marcadores de formación (inferior al 10%) (Eastell 1992, Gertz 1994, Blumsohn
1994, Beck-Jensen 1995, Panteghini 1995, Ju 1997). La variabilidad biológica
intra e Interindividual depende de la población estudiada, método utilizado,
número de sujetos analizados y duración del estudio (Garnero 1994, Gertz
1994, Ju 1997, Kamel 1998, Hannon 1998, Rosen 1998, Alvarez 2000).
Obtención de las Muestras Biológicas
Es recomendable un ayuno de 12 horas antes de la obtención de las muestras.
Cuando se determina hidroxiprolina en orina es aconsejable una restricción
dietética de productos que contengan gelatina y otros alimentos ricos en
colágeno durante 24 – 48 horas previas a la recogida de la orina. El resto de
los marcadores no precisa una restricción dietética.
Debido a la variación circadiana que presentan los marcadores, el horario de
obtención de las muestras es de 8 a 10 de la mañana.
Las determinaciones urinarias pueden realizarse en orina de 24 horas y referir
los resultados como excrecion en 24 horas o en funcion de la creatinina.
También se pueden utilizar orinas de tiempos prefijados (primera o segunda
orina de la mañana) expresando los resultados en relación a la concentración
de creatinina para minimizar el efecto del volúmen, debido a que su excreción
es constante para cada edad y masa muscular, siempre que no exista ningún
problema renal, ni malnutrición, ni enfermedades, ni tratamientos que afecten a
la masa muscular (corticoides, esteroides anabolizantes). Teóricamente, lo
ideal sería la determinación de los marcadores en orina de 24 horas, ya que
reflejaría el balance diario del metabolismo óseo teniendo en cuenta el ritmo
circadiano en la excrecion de los marcadores, pero debido a la gran dificultad
que entraña la correcta recoleccion de la orina de 24 horas para los pacientes,
la mayoría de los estudios analizan la segunda orina de la mañana (recolección
entre 8 – 19 horas). Además es recomendable disponer de valores de
referencia para cada tipo de muestra. Asimismo, cuando se utilicen marcadores
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
para la monitorización de un tratamiento siempre se deberá analizar la muestra
recogida en idénticas condiciones.
La sangre se obtendrá con el menor estasis posible y se evitará la hemolisis.
Se ha demostrado que la osteocalcina puede degradarse in vitro por enzimas
proteoliticas liberadas por los eritrocitos en el proceso de formación del coagulo
(Tracy 1990) y que la molécula PINP es inestable, por lo que una vez extraida
la sangre se recomienda centrifugarla y congelarla inmediatamente si no van a
realizarse los análisis el mismo dia. Se han estudiado los ciclos de congelación
y descongelación para estos marcadores y parece ser que toleran bien hasta 3
ciclos, excepto la osteocalcina cuya concentración a menudo está disminuida
en el segundo o tercer ciclo (Gundberg 1998).
Valores de Referencia
En la tabla 4 se muestran los valores de referencia utilizados en la mayoría de
los laboratorios, que se han obtenido a partir de una población sana de edades
comprendidas entre los 31 y 84 años. Los datos se expresan en varones y
mujeres pre y postmenopausicas.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 4. Valores de referencia de los marcadores bioquímicos del remodelado óseo.
Aplicabilidad Clínica de los Marcadores
Se han descrito varias aplicaciones teoricas de los marcadores de remodelado
óseo, la mayoria de ellas dirigida a la valoración y tratamiento de la
osteoporosis postmenopausica, entre otras aplicaciones destacan:
1- Predicción de la pérdida ósea.
2- Predicción de la respuesta la tratamiento.
3- Predicción del riesgo de fractura.
4- Utilidad de los marcadores en otras patologías.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
1- Predicción de la pérdida ósea
En la menopausia, el déficit estrogénico se asocia con frecuencia a una pérdida
de masa ósea, no sólo por el aumento de la reabsorción ósea sino tambien por
un aumento del número de unidades de remodelado óseo. Así, tras la
adquisicion de un pico máximo de masa ósea, alrededor de los 30 años, se
produce una pérdida progresiva, del orden del 0,5% anual, que puede
aumentar de forma considerable tras la menopausia, aunque no todas las
mujeres sufren ésta pérdida acelerada sino que sólo lo presenta un 30% de
ellas. La identificación precoz de este grupo de mujeres permitiria seleccionar a
aquellas mujeres con un mayor riesgo de pérdida ósea y por lo tanto de
desarrollar fracturas en el futuro e instaurar un tratamiento preventivo
(Uebelhart 1991). Se ha sugerido que los marcadores del remodelado óseo
podrían tener un valor predictivo en la determinación de la pérdida ósea tras la
menopausia, así, Christiansen y Cols estudiaron un grupo de 178 mujeres
sanas postmenopausicas durante 2 años, e indicaron (mediante un análisis de
regresión múltiple) que la determinación de varios marcadores del remodelado
óseo, como la fosfatasa alcalina, la hidroxiprolina y el calcio en orina, junto a la
valoracion de la grasa corporal permitía identificar a aquellas pacientes con
mayor riesgo de presentar pérdida ósea acelerada (que identificaron como
aquella pérdida superior al 3% por año), con una sensibilidad diagnóstica del
77% y una especificidad del orden del 80% (Christiansen 1987). Los mismos
autores confirmaron posteriormente el valor predictivo de este análisis tras
evaluar nuevamente a las mismas pacientes doce años después (Hansen
1991).
En general tras la menopausia se observa un aumento de todos los
marcadores del remodelado óseo, y habitualmente, cuanto más alto es el valor
del marcador, mayor es la pérdida ósea que se observa tras la menopausia.
Así, Chesnut y Cols observaron que las pacientes con valores más altos de
NTX tenian una pérdida de masa ósea en columna lumbar del 2,5% al año,
mientras que las que tenían unos valores bajos de NTX no perdieron masa
ósea (Chesnut 1997) (Figura 29). Del mismo modo, Garnero y Cols (1999)
observaron que las mujeres postmenopausicas con valores basales altos de
PINP, osteocalcina, NTX o b-CTX en orina tenian un incremento de la pérdida
ósea en radio tras cuatro años de seguimiento.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
El porcentaje de variación del valor del marcador que se produce tras la
menopausia depende del marcador utilizado, pudiendo ser del orden del 70% al
100% o incluso superior cuando se utilizan marcadores como el b-CTX o el
NTX urinarios, y de menor magnitud con otros marcadores como las piridolinas,
hidroxiprolina o la mayoria de los marcadores de formación ósea.
Tras la menopausia quirúrgica se ha descrito un marcado aumento de todos los
marcadores de remodelado óseo; entre los marcadores de reabsorción se
destacan el b-CTX y el NTX urinarios, con un incremento superior al 150%; y
entre los de formación el PINP, con un aumento superior al 100% (Peris 1999).
Otros marcadores como el PICP, ICTP o la fosfatasa ácida resistente al
tartrato, presentan sensibilidad muy baja (Figura 30). Sin embargo, otros
estudios prospectivos que incluyen un elevado número de individuos y periodos
de seguimiento prolongados no han confirmado estos hallazgos, e indican
correlaciones bajas entre la pérdida de masa ósea y el valor basal del
marcador (Bauer 1999) o incluso una ausencia de correlación (Marcus 1999,
Looker 2000). Este hecho ha limitado su utilización de forma generalizada en la
práctica clínica pero no su uso en la investigación clínica donde de hecho están
indicados.
Figura 29. Posible algoritmo para el control del tratamiento(sg Prof. Chesnut III).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 30. Cambios en los marcadores del recambio óseo tras la menopausia quirúrgica. Porcentaje de
variación en la concentración de diferentes marcadores de formación (A) y de resorcion ósea (B) tras 3
meses de menopausia quirúrgica.
2- Prediccion de la Respuesta al Tratamiento
Tras la menopausia se produce un aumento del remodelado óseo y el
tratamiento hormonal sustitutivo y otros tratamientos antireabsortivos producen
una disminución del remodelado óseo, que normalmente se asocia a una
disminución de los marcadores bioquímicos de remodelado.
Muchos estudios han examinado la relación entre el cambio del marcador y el
cambio de la masa ósea tras instaurar tratamientos antireabsortivos, y la
mayoria de ellos han hallado una relacion positiva, es decir, cuanto mayor es la
disminución del marcador tras iniciar el tratamiento, mayor es el aumento de la
densidad mineral ósea. Así, se ha indicado que las pacientes que presentan la
mayor disminución de NTX a los 6 meses de iniciar el tratamiento hormonal
sustitutivo son las que tienen un mayor aumento de la masa ósea al año. En
este grupo de pacientes, la disminución del 30% del valor del marcador tenía
un valor predictivo positivo del 89% y negativo del 42% (Chesnut 1997). Otros
estudios describen resultados similares e incluyen tambien otros marcadores
como la Dpir y la FAO con un poder predictivo similar (Rosen 1997, Hesley
1998).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Otros tratamientos, como los bifosfonatos, tambien obtienen resultados
similares. Así, a los tres meses de iniciar el tratamiento con alendronato, se
asocia a la evolucion de la masa ósea a los 2 años (Garnero 1994), y otros
autores indican que cuanto meyor es la disminución del marcador a los 6
meses de iniciar el tratamiento mayor es el aumento de masa ósea que se
observa a los 30 meses de tratamiento (Greenspan 1998). Se ha propuesto un
modelo matemático logístico basado en la combinación del valor basal del
marcador, en este caso FAO, y su cambio porcentual a los 6 meses de
tratamiento antireabsortivo, para predecir la evolución de la masa ósea a largo
plazo, con una especificidad del 90% y una sensibilidad del 72% (Garnero
1999). Resultados preliminares, han indicado una relacion entre la disminución
del marcador en respuesta ante el tratamiento antireabsortivo y la disminución
de fracturas, éstos hallazgos han sido recientemente descritos en relacion a la
disminución del PINP sérico tras instaurar el tratamiento con raloxifeno
(Reginster 2001).
La respuesta del marcador puede ser evidente dentro de los tres meses de
iniciar el tratamiento, en el caso de tratarse de un marcador de reabsorción, o
bien puede ser tardía, a partir de los 3 – 6 meses, en los marcadores de
formación ósea. Ello es debido a la dinamica ósea, ya que el ciclo de
remodelado óseo se inicia con la reabsorción ósea, mientras que la de
formación ósea es posterior (Looker 2000).
La disminución del valor de los marcadores con el tratamiento suele ser del
orden del 30% - 60%, dependiendo del tipo de tratamiento y del marcador
utilizado. Así, tratamientos como los bifosfonatos suelen producir una mayor
disminución en los marcadores que el tratamiento hormonal sustitutivo, el
raloxifeno o la calcitonina (Delmas 2000). Marcadores como el NTX o el b-CTX,
entre los marcadores de reabsorción, o la FAO y el PINP, entre los marcadores
de formación, son los que muestran una mayor magnitud de respuesta tras el
tratamiento. En este sentido, el inicio de terapia hormonal sustitutiva tras la
menopausia quirúrgica sa asocia a una disminución de los marcadores hasta
alcanzar los valores normales de las mujeres premenopausicas, esta
disminución es evidente a los 3 meses del inicio del tratamiento y es más
marcada entre los marcadores de reabsorción ósea, siendo el b-CTX y el NTX
los marcadores más sensibles en este proceso (Peris 1999) .
81
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
3- Predicción del Riesgo de Fractura
Esto representa tal vez el uso más interesante de los marcadores bioquímicos,
porque en principio, la valoración del remodelado óseo nos podría dar
información adicional sobre el riesgo de fractura más allá de la obtenida por la
medición de la Densitometría ósea. Varios estudios sugieren que el
remodelado óseo puede ser un predictor independiente del riesgo de fractura
(Melton 1997, Garnero 1996).
En un estudio cohorte prospectivo de mujeres francesas en edad avanzada
(de más de 75 años), se asoció los CTX urinarios y la excreción libre de
Deoxipiridinolina por arriba del límite superior del rango de premenopausia
(media + 2 DS) con un aumento en el riesgo de fractura de cadera (Figura 31)
aún después del ajuste para la densitometría ósea del cuello femoral (Garnero
1996). Se han descrito resultados similares para este tipo de fractura en
población de ambos sexos y con marcdores que incluyen la Pir y Dpir (Van
Daele 1996), tambien se ha observado un aumento del riesgo fractura vertebal
en mujeres con un aumento de los valores de CTX (Looker 2000). En genreral,
el aumento de los marcadores de formación ósea no se ha relacionado con un
aumento del riesgo de fracturas, únicamente un estudio realizado en población
Hawaiana indica una relacion entre el aumento de la FAO y el desarrollo de
fracturas vertebrales (Looker 2000), sin embargo, otro estudio en población
Europea mostro unos resultados contradictorios, ya que evidenció una
disminución del riesgo de fracturas no vertebrales, del orden del 40%, en
aquellas mujeres con valores elevados de PICP (Akesson 1995).
Otro marcador que se ha relacionado con un aumento del riesgo de fractura es
la osteocalcina no carboxilada, y su aumento en la concentración sérica se
asocia con el aumento del riesgo de fractura de fémur; Se ha sugerido que este
marcador podria indicar una deficiencia de vitamina D y K en la población de
edad avanzada (Vergnaud 1997), ya que estas vitaminas son necesarias para
la síntesis de osteocalcina.
El mecanismo mediante el cual el aumento del remodelado óseo afecta el
riesgo de fractura incluye la exacerbación del ritmo de pérdida ósea, el
deterioro de la micro arquitectura del esqueleto debido a perforaciones de las
trabéculas y pérdida de los elementos estructurales del hueso (Parfitt 1984), o
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
una reducción en la fuerza ósea debida a un agrandamiento del espacio
remodelado (Riggs 1996).
El remodelado óseo evaluado por marcadores bioquímicos, parece tener un
impacto significativo en el riesgo de fractura, independiente de la densitometría
ósea. Sin embargo, no se puede recomendar el uso rutinario de los marcadores
bioquímicos óseos para complementar las mediciones de DMO para la
predicción del riesgo de fractura hasta que haya mas información prospectiva
disponible, particularmente en mujeres jóvenes además de las estudiadas en la
Cohorte francesa (Garnero 1996).
Figura 31. Riesgo de fractura de cadera.
4- Utilidad de los marcadores en otras patologías
El estudio del metabolismo óseo y de los marcadores del remodelado óseo
tienen otras aplicaciones como:
a) Valoración de la actividad en la enfermedad ósea de Paget
La enfermedad ósea de Paget es una patología crónica que afecta a zonas
localizadas del esqueleto en las que se produce un marcado aumento del
remodelado óseo aunque de forma desorganizada, como resultado se produce
un aumento del tamaño del hueso con estructura anómala y menor resistencia.
Diversos estudios han demostrado la relación entre la mayoría de marcadores
del remodelado óseo y la actividad de la enfermedad, así como su utilidad en la
monitorización del tratamiento. Marcadores como la FAO, el PINP o el NTX son
los que proporcionan la mayor eficiencia diagnóstica en este proceso,
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
especialmente en aquellos pacientes con afectación monostótica o con una
actividad leve de la enfermedad (Alvarez 1997). Cuando la enfermedad es
severa, los marcadores tradicionales, como la fosfatasa alcalina total, tienen
una efectividad similar en la monitorización de la actividad de la enfermedad
(Alvarez 1997, Alvarez 2000, Alvarez 2001, Miller 1999). Otros marcadores
como la osteocalcina, fosfatasa ácida resistente al tartrato, PICP o ICTP han
mostrado una eficiencia diagnóstica baja (Alvarez 1995, Alvarez 1997).
En base a estudios de seguimiento en pacientes con enfermedad de Paget
estable, se ha señalado que un aumento del 30% en los valores de la FAO o
PINP indican un cambio en la actividad de la enfermedad (Alvarez 2000).
Se ha demostrado un aumento de la proporción entre los marcadores
a-CTX/b-CTX (Garnero 1997). El colágeno tipo 1 contiene un residuo en la
region C-terminal, el ácido aspártico, que es susceptible a sufrir una
isomerización beta, en los adultos sanos alrededor del 70% de las moléculas
de colágeno tipo 1 estás isomerizadas, pero en la enfermedad de Paget se ha
observado un aumento de la proporción a-CTX/b-CTX. Garnero y Cols
demostraron mediante estudios inmuno-histoquímicos que el hueso pagético
inmaduro tenía un mayor contenido de a-CTX que el hueso lamelar, además
describieron una disminución de esta proporción tras el tratamiento con
bifosfonatos, sugiriendo que el control de esta proporción podría ser de utilidad
para evaluar el efecto del tratamiento en la restauración del hueso lamelar
(Garnero 1998). Todo ello explica la baja sensibilidad que se ha observado con
este marcador (b-CTX) en la valoración de la actividad de la enfermedad en
diversos estudios.
b) Patología tumoral
En los pacientes con patología tumoral, los marcadores podrían ser útiles para
la detección precoz de metástasis óseas y para valorar la progresión de la
enfermedad y/o la respuesta al tratamiento, especialmente los bifosfonatos.
Tambien pueden ser utiles en la predicción de la pérdida ósea y de otras
complicaciones como las fracturas. La detrminación de la FAO asociada a la
del antígeno prostático especifico (PSA), aumenta la especificidad diagnóstica
de las metástasis óseas en el cáncer de próstata (Lorente 1996, Wolf 1998) y
sus valores séricos se relacionan con la extensión de la patología metastásica
(Lorente 1999), mientras que los marcadores de reabsorción ósea, como el
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
b-CTX sérico o urinario, NTX y las piridolinas, tienen mayor sensibilidad en la
valoración de la respuesta al tratamiento (Ikeda 1996, Schlosser 1997,
Coleman 1999, Garnero 2000). En el cáncer de mama metastásico los
marcadores de reabsorción como el b-CTX, NTX o las piridolinas son los que
presentan mayor sensibilidad diagnóstica y mayor utilidad en el seguimiento de
la enfermedad (Demers 1995, Body 1997, Vinholes 1997, Scholsser 1997,
Houzé 1999, Coleman 1999). En estas pacientes cuanto más alto es el valor
del marcador, mayor es la probabilidad de presentar metástasis óseas (Demers
1995).
Nuevos marcadores como la sialoproteína (BSP), considerado un marcador de
reabsorción ósea, también parece ser útil en este proceso (Seibel 1996), y
recientemente la fosfatasa ácida resistente al tartrato sérica específica (5b) ha
mostrado una gran sensibilidad en la detección de metástasis óseas en
pacientes con cáncer de mama (Hallen 2001).
Debe recordarse que los marcadores de remodelado óseo poseen una baja
sensibilidad y valor predictivo en la detección de las metástasis óseas en el
paciente individual, especialmente en el cáncer de mama, por lo que su utilidad
en esta patología se encuentra dentro del ámbito de la investigación clínica.
c) Osteodistrofia Renal
Si bien el correcto diagnóstico de la osteodistrofia renal precisa de la biopsia
ósea y de su estudio histológico e histomorfométrico, éste es un método
cruento y de escasa disponibilidad. El estudio de los marcadores bioquímicas
de remodelado óseo podría ser útil en la valoración clínica de estos pacientes.
Se distinguen dos tipos de afección histológica en este proceso: la asociada a
bajo remodelado óseo, que incluye la enfermedad ósea adinámica y la
osteomalacia; y la de alto remodelado óseo, que incluye diversos grados de
hiperparatiroidismo secundario y las formas mixtas (hiperparatiroidismo +
osteomalacia). La determinación de la paratohormona sérica (PTH) resulta
fundamental para la valoración de esta patología. Esta hormona suele mostrar
una buena correlación con el remodelado óseo y su aumento se asocia con
frecuencia a las formas histológicas de alto remodelado óseo.
Otros marcadores como la FAO han mostrado un buen valor predictivo tanto
para detectar la enfermedad ósea dinámica, cuando la concentración sérica de
este marcador es baja (Couttenye 1996, Mucsi 1997), como para la
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
enfermedad de alto remodelado, cuando los valores de FAO y PTH son altos
(Ferreira 1998). Aunque la osteocalcina también se ha relacionado con los
hallazgos histomorfométricos de los pacientes en hemodiálisis, el aclaramiento
de este marcador está influenciado por la función renal (Mucsi 1997). Entre los
marcadores de reabsorción, la Pir y la Dpir séricas han mostrado una buena
correlación con los hallazgos histológicos, por lo que se ha sugerido que estos
marcadores podrían ser útiles para la valoración de la reabsorción ósea en
estos pacientes (Ureña 1999).
Debe recordarse el efecto que tiene la insuficiencia renal sobre los marcadores
del remodelado óseo, ya que, como se ha comentado anteriormente, la
disminución del filtrado glomerular modifica la excreción urinaria de muchos de
los marcadores con lo que aumenta su concentración sérica; Este hecho se
observa en aquellos marcadores que por su bajo peso molecular se eliminan
por orina, como son la BPG, Pir, Dpir, NTX, b-CTX sérico y urinario,
hidroxiprolina e ICTP. La interferencia de la función renal en el valor del
marcador es más evidente cuando el aclaramiento de creatinina es inferior a 20
ml/min (Delmas 1983, Woitge 1999). Habitualmente se observa una correlación
positiva entre los valores de los marcadores y los de la PTH, mientras que el
aclaramiento de creatinina se correlaciona inversamente con el valor de los
marcadores (Pagani 2000, Rix 1999). Todo ello obliga a interpretar los
resultados en estos pacientes con cautela, dada la posible interferencia de la
función renal con la concentración del marcador.
d) Enfermedades Endocrinas
Se ha descrito un aumento de los marcadores del remodelado en diversas
patologías endocrinas que cursan con un aumento del remodelado óseo, como
el hiperparatiroidismo, hipertiroidismo, hipogonadismo o la enfermedad de
Cushing, entre otras. Todas asociadas, además, a una disminución de la masa
ósea y al desarrollo de osteoporosis. La utilidad teórica de los marcadores en
estas patologías sería la de valorar las características del remodelado óseo en
relación con la actividad de la enfermedad y la de monitorizar su evolución con
el tratamiento. Así, en el hiperparatiroidismo, ya sea primario o secundario, se
ha descrito un aumento de los marcadores del remodelado óseo relacionado
con la concentración sérica de la PTH (Duda 1998, Robins 1994); marcadores
como la Pir y Dpir se observan aumentados en estos pacientes y disminuyen
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
tras el tratamiento (Seibel 1992). Del mismo modo, diversos estudios indican un
aumento de todos los marcadores del remodelado óseo en los pacientes con
hiperparatiroidismo; marcadores de formación como la FAO, osteocalcina o
PICP están aumentados en este proceso (Garnero 1994) habiéndose descrito,
además, una estimulación directa de la síntesis de osteocalcina por las
hormonas tiroideas en cultivos de osteoblastos. Sin embargo, son los
marcadores de reabsorción los que presentan un mayor aumento en esta
enfermedad, con incrementos del orden de 4 a 6 veces el valor normal, cuando
se utilizan marcadores como las piridolinas o el CTX. Asimismo, los valores de
estos marcadores se correlacionan con las concentraciones de las hormonas
tiroideas, y tras el tratamiento disminuyen hasta alcanzar valores normales
(Garnero 1994).
e) Valoración del cartílago articular
Se han descrito varios marcadores relacionados con el tejido óseo, cartílago y
membrana sinovial en diversos modelos de artrosis y artritis, tanto en animales
de experimentación como en los humanos. Se ha sugerido que estos
marcadores podrían ser útiles para valorar la progresión de la enfermedad y
también la respuesta al tratamiento.
Estudios recientes indican que marcadores como el telopéptido carboxiterminal
del colágeno tipo II (CTX-II) y la glucosil-galactosil piridinolina en orina, CTX-I
plasmático o urinario, piridinolinas, BSP, osteocalcina, metaloproteasas
(MMPs), proteína oligomérica de la matriz del cartílago (COMP), glicoproteína
del cartílago sérica (YKL-40), propéptido aminoterminal del procolágeno tipo III
(PIIINP), y el ácido hialurónico podrían ser útiles en la valoración de estas
patologías, de todos ellos la COMP es probablemente uno de los marcadores
más utilizados en el estudio del cartílago articular, son precisos estudios
prospectivos con un mayor número de pacientes que confirmen la sensibilidad
y especificidad de este marcador (Garnero 2000). Recientemente, un estudio
transversal que compara la utilidad de la mayoría de estos marcadores en
pacientes con artrosis de rodilla indica que el CTX-II, la glucosil-galactosil-
piridolina y el PIIINP parecen ser los marcadores que mejor se relacionan con
la severidad de la afectación articular (Garnero 2001).
De todos modos, actualmente son necesarios estudios sobre la sensibilidad y
especificidad de los marcadores de remodelado óseo en la valoración de la
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
destrucción articular, ya que datos como el metabolismo, aclaramiento, y
contribución de otros tejidos sobre sus valores séricos o urinarios no están
aclarados.
Interpretación de los resultados
Actualmente, para valorar la respuesta a corto plazo de un tratamiento
antireabsortivo sólo disponemos de los marcadores de remodelado óseo, los
cuales muestran variaciones habitualmente entre los 3 y 6 meses de iniciar el
tratamiento. Cuando no se observa una disminución del valor del marcador tras
iniciar el tratamiento, ello podrá deberse a una falta de respuesta al tratamiento,
a que la dosis utilizada sea insuficiente, o bien, a una falta de cumplimiento, ya
sea porque la paciente no lo tome o porque no siga las indicaciones
correctamente. En teoría, al hallar la causa que origina la ausencia de
respuesta la paciente podrá ser aconsejada y así mejorar los beneficios
terapéuticos. Por otro lado, cuando se obtiene la respuesta esperada, tanto la
paciente como el facultativo tienen la confirmación de que el tratamiento tiene
el efecto deseado, lo que podrá motivar a las pacientes a seguir el tratamiento.
Sin embargo, debe recordarse que al valorar esta respuesta deberán tenerse
en cuenta factores tan importantes como la variabilidad del marcador, su
diferencia crítica y todos aquellos procesos intercurrentes que pueden interferir
con los resultados.
Para detectar esta disminución, los marcadores deben determinarse al inicio y
posteriormente 3 o 6 meses más tarde. En la mayoría de los casos, el
marcador disminuye hasta alcanzar los valores de referencia (los de las
mujeres sanas premenopáusicas). Esta normalización es el objetivo deseado
de la terapia antireabsortiva. Al finalizar el tratamiento los marcadores
aumentan nuevamente a los valores basales, y ello ocurre entre los 3 y 6
meses de su retirada. Por lo que los marcadores podrían controlarse cada 6 –
12 meses (Ver figura 8). Pueden utilizarse indistintamente marcadores de
formación o de reabsorción ósea para la monitorización del tratamiento. Los
nuevos ensayos como el NTX y/o el CTX, permiten detectar una reducción de
la reabsorción ósea incluso al mes de tratamiento, mientras que la disminución
de la formación se observa a los tres meses. A los 3 – 6 meses, ambos tipos de
marcadores suelen alcanzar la disminución máxima, por lo que el tipo de
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
marcador que debe utilizarse en la monitorización del tratamiento dependerá de
las preferencias individuales. Así, si se desea la información a los 1 – 3 meses
de iniciar el tratamiento, deberán considerarse los marcadores de reabsorción
ósea. Mientras que tras 3 – 6 meses, la utilidad de los marcadores de
formación y reabsorción es similar. Debe recordarse que los ensayos
realizados en orina tienen una mayor variabilidad biológica que los realizados
en suero. Así, la selección de un marcador para la monitorización de un
tratamiento antireabsirtivo dependerá de varios factores, que incluyen: la
conveniencia del tipo de muestra (sangre/orina), variabilidad del marcador, y el
tiempo en el que se desea valorar el remodelado óseo tras instaurar el
tratamiento.
La asociación de un marcador de formación y uno de reabsorción para la
monitorización del tratamiento no parece ofrecer ventajas aparentes sobre la
utilización de un sólo marcador.
Actualmente los marcadores más aconsejables para la monitorización del
tratamiento son: NTX o b-CTX sérico entre los marcadores de reabsorción ósea
para monitorizar el tratamiento con bifosfonatos, y los mismos marcadores o
también la Dpir libre en orina para monitorizar la terapia hormonal sustitutiva.
Entre los marcadores de formación los más indicados son la FAO, osteocalcina
y el PINP.
El cambio del marcador que sugiere una respuesta al tratamiento depende del
tipo de tratamiento y de la variabilidad del marcador utilizado. Así, para una
especificidad del 90% en la predicción de una respuesta positiva de la masa
ósea (Delmas 2000), los porcentajes de variación del valor del marcador que
indican una respuesta positiva son los siguientes:
-45% a –65% para el NTX y el b-CTX en orina
-35% a –55% para el b-CrossLaps sérico
-20% a –30% para la Dpir libre
-20% a –40% para la FAO y la osteocalcina
Limitaciones y Consideraciones Prácticas de los Marcadores
Para interpretar correctamente la información que nos aportan los marcadores,
es importante tener en cuenta las siguientes consideraciones:
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
* Los marcadores bioquímicos reflejan actividad funcional y no el grado de
afección cuantitativa de la masa ósea, por lo que no son útiles para el
diagnóstico de una osteoporosis.
* Los marcadores de formación y de reabsorción ósea derivados del colágeno
(propéptidos amino y carboxiterminal del procolágeno, piridolinas, hidroxiprolina
y telopéptidos amino y carboxiterminal del colágeno) pueden estar modificados
por la coexistencia de otras enfermedades no óseas caracterizadas por el
desarrollo de fibrosis con aumento de la síntesis y degradación del colágeno,
como por ejemplo la hepatopatía crónica.
* Los valores séricos de fosfatasa alcalina pueden estar alterados en pacientes
con hepatopatía debido a su relación cruzada con la isoenzima hepática, dato a
tener en cuenta si se pretende valorar el remodelado óseo en estos pacientes.
* El comportamiento y utilidad de los marcadores puede diferir en función de la
patología ósea valorada. Así por ejemplo, en la enfermedad ósea de Paget la
osteocalcina y el CTX tienen una escasa sensibilidad diagnóstica.
* La insuficiencia renal crónica puede modificar la concentración de la mayoría
de los marcadores de remodelado óseo.
* Los marcadores bioquímicos, especialmente los que se determinan en orina,
presentan una variabilidad analítica y biológica altas, que deberá tenerse en
cuenta al valorar la evolución clínica. El conocimiento de las diferencias críticas
de los marcadores que se están utilizando es de gran utilidad en la
monitorización del marcador.
* Las fracturas esqueléticas pueden aumentar la concentración de los
marcadores durante varios meses, dato a tener en cuenta durante el
seguimiento de estos pacientes (Ingle 1999).
Selección de Pacientes para Terapia Antirresortiva
Varios estudios indican que aquellos individuos con los niveles más altos de
remodelado óseo parecen tener la mejor respuesta al tratamiento con
antirresortivos (estrógenos, calcitonina o bifosfonatos). En un estudio
prospectivo de dos años de terapia de reemplazo hormonal (HRT). Chesnut C.
y Cols (Chesnut 1997) encontraron que los pacientes en los cuartiles altos de
excreción urinaria de NTX, presentaron la mayor ganancia en DMO en
respuesta a tratamiento de reemplazo hormonal.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Debido a que todos los fármacos para la prevención o tratamiento de la
osteoporosis son en este momento antirresortivos, no está claro que tan útil es
la habilidad de los marcadores para predecir una ganancia en DMO en
respuesta a la terapia. Esta capacidad se volverá más importante cuando
estén disponibles nuevas clases de tratamiento tales como los agentes
osteoformadores.
Monitoreo de la Efectividad del Tratamiento
Este es tal vez el mejor uso establecido para los marcadores bioquímicos de
remodelado óseo. Considerable información indica que después de la iniciación
del tratamiento con antirresortivos, hay una reducción significativa en los
niveles de marcadores de resorción ósea entre 4 y 6 semanas, (Garnero
1994, Prestwood 1994) y en marcadores de formación ósea en 2 a 3 meses
después de iniciado el tratamiento (Garnero 1994).
Estos marcadores de remodelado óseo pueden ser utilizados para identificar a
aquellos pacientes en los que el tratamiento no es efectivo. Los agentes
antirresortivos deberían producir una reducción en los marcadores de resorción
de entre 20% y 80%, dependiendo del agente y el marcador. A pesar de la
potencial variabilidad biológica y técnica de los marcadores, los cambios de
esta magnitud deben son clínicamente importantes.
Para la mayoría de los tratamientos, el nadir se alcanza entre 2 a 3 meses
después de la iniciación del tratamiento y permanecen constantes mientras el
paciente continua con el tratamiento (Figura 32) (Chesnut 1997).
Si los marcadores de resorción fallan en demostrar la reducción esperada, esto
pude indicar que no funciona el tratamiento o la necesidad de cambiar la dosis
o el tipo de medicamento.
Este uso de los marcadores bioquímicos ofrece una marcada ventaja sobre el
uso del DMO para evaluar la efectividad del tratamiento, porque el intervalo
entre las mediciones seriadas de DMO deben ser de por lo menos 12 meses
antes de que pueda demostrarse un cambio significativo en la DMO o, más
importante, se pueda establecer con certeza la falta de cambio en la DMO.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 32. Porcentaje de cambio desde la línea basal en la excreción de NTx urinarios en mujeres con
postmenopausia temprana tratadas con tratamiento de reemplazo hormonal o en mujeres control.
GLÁNDULA PARATIROIDEA
Introducción
Las glándulas paratiroides producen la hormona paratiroidea, que interviene en
la regulación de los niveles de calcio en la sangre. La exactitud de los niveles
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
de calcio es muy importante en el cuerpo humano, ya que pequeñas
desviaciones pueden causar trastornos nerviosos y musculares.
La hormona paratiroides estimula las siguientes funciones:
La liberación de calcio por medio de los huesos en el torrente sanguíneo.
La absorción de los alimentos por medio de los intestinos.
La conservación de calcio por medio de los riñones.
Anatomía y Desarrollo
Las glándulas paratiroideas, de las que existen al menos cuatro y en algunas
personas hasta ocho, son pequeñas glándulas endocrinas de color pardo claro.
En general tienen una forma ovoide, pero a veces están aplanadas por la
comprensión de los órganos o tejidos adyacentes.
Cada glándula tiene unos 5mm de longitud, 3mm de anchura y 1-2mm de
grosor, aunque el tamaño varía considerablemente con la edad y el estado
metabólico de calcio. En los adultos, cada glándula pesa alrededor de 130 mg,
siendo el peso en las mujeres ligeramente superior al de los varones.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Las glándulas paratiroideas están situadas en el cuello, en la región de la
glándula tiroides, pero su localización exacta es variable. Proceden del tercer y
cuarto arcos branquiales. Las glándulas que proceden del tercer arco están
situadas cerca del polo inferior del tiroides, mientras que las procedentes del
cuarto arco se encuentran cerca del polo superior, ya sea detrás de él o bien en
la unión cricotiroidea.
Las paratiroides del polo inferior tienen una localización mucho más variable.
Aproximadamente la mitad de ellas se encuentran en la superficie anterior o
posterior del polo inferior de los lóbulos laterales, y la otra mitad está situada en
la lengua tímica, inmediatamente por debajo del polo inferior. A veces pueden
hallarse glándulas paratiroideas en el mediastino dentro de restos tímicos.
Histología
Desde el punto de vista histológico, las paratiroides contienen 2 tipos de células
epiteliales. Las células más numerosas, que reciben el nombre de células
principales, son las máximas sintetizadoras de la hormona paratiroidea (Figura
33). Algunos investigadores consideran que otros tipos de células, que se
denominan células oxifílicas, sintetizan una capacidad de reserva de hormona.
Figura 33. Histología de las Glándulas Paratiroides: Izq. Microfotografía de una aumento 180X. Der.
Diagrama que muestra los detalles de la Glándula Paratiroides con relación a la Glándula Tiroides.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Acciones Fisiológicas:
Mantenimiento de la concentración del calcio en líquido extracelular.
A nivel del hueso aumenta el catabolismo óseo por acción directa sobre éste,
produciendo reabsorción osteoclástica, reabsorción periostiocitaria y
reabsorción de la fase mineral y de la trama proteica del hueso con un aumento
de la hidroxiprolinuria. Aumenta la actividad de los osteoclastos por acción
directa y en menor medida, de forma indirecta, liberando factores de
crecimiento. Estimula la formación de hueso nuevo, pero su efecto neto es
aumentar la liberación de calcio y fosfato a la sangre
A nivel del riñón estimula a la enzima 1--hidroxilasa en el túbulo próximal y
produce 2 cambios en los riñones:
Aumenta el índice en los riñones que movilizan el calcio y el magnesio de la
orina que se van formado y lo regresa a la sangre, por lo tanto, aumenta la
reabsorción tubular del calcio e Inhibe el transporte de fosfato desde la orina
hacia la sangre de tal forma que el fosfato se excreta en la orina y disminuye la
fosforemia. Se pierde más fosfato a través de la orina que el que se gana en
los huesos.
A nivel del tubo digestivo parece tener una acción indirecta sobre la
estimulación de la absorción digestiva del calcio y fósforo por intermedio de la
inducción en el riñón de la síntesis de vitamina D.
Favorece la conversión de 25-OH-D3 en 1-25-OH-D3, que es la vitamina D
activa.
En Conclusión la PTH regula la homeostasis del calcio y el fosfato por
incremento de las concentraciones de calcio en sangre y disminución de fosfato
en sangre, la secreción esta controlada por las concentraciones de calcio en
sangre.
Origen, Estructura y Funciones Fisiológicas de la Parathormona (PTH).
Es elaborada y segregada por las glándulas paratiroides, en las células
principales. La pro-PTH se sintetiza en el retículo endoplásmico, después
alcanza el aparato de Golgi donde se produce la conversión en PTH. La pro-
PTH representa el 2 a 3% de contenido de las paratiroides. Su actividad es
igual a 1/3 de la correspondiente a la PTH. Se conoce la estructura de la PTH
bovina y porcina. La PTH bovina posee 84 ácidos aminados y su peso
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
molecular es de 9.500. La molécula se efectúa en cadena única, sin puentesLa
parathormona es un polipéptido de 84 aminoácidos que se forma a partir de la
pre-proPTH (110 aminoácidos) y la pro-PTH (90 aminoácidos). Su acción
biológica radica en el extremo amino-terminal. La concentración de calcio
plasmático, y específicamente la del calcio ionizado (Ca++), está bajo un
estricto control hormonal dado que es crítico en la regulación de la señal
intracelular de numerosas hormonas, de la coagulación o de la función
muscular. La parathormona (PTH) y la vitamina D son las hormonas clave en
este control.
Las variaciones de Ca++ plasmático actúan sobre el receptor localizado en las
células paratiroideas y regulan la síntesis, secreción y degradación de la PTH.
Mínimos descensos inducen las acciones de la PTH en forma de: 1)
movilización del calcio esquelético hacia el plasma estimulando la resorción
ósea (el mayor depósito de calcio del organismo es la hidroxiapatita); 2)
aumento de la resorción tubular de calcio y; 3) incremento de la absorción
intestinal por estímulo de la hidroxilación de 25(OH)D3 a calcitriol en el túbulo
renal. Con todo ello se eleva de nuevo la calcemia. Cuando este receptor de
calcio presenta polimorfismos anómalos se producen disregulaciones del calcio
plasmático, como en la hipercalcemia hipocalciúrica familiar.
La respuesta de la PTH al descenso de Ca++ plasmático se produce por
acciones inmediatas (secreción de hormona, reducción de su degradación) o
más tardías (aumento en la expresión génica, proliferación de las células
paratiroideas). La PTH también regula el fósforo plasmático aumentando su
aporte desde el hueso e intestino pero en el riñón aumenta la fosfaturia, en
parte a través del sistema AMC cíclico, en mayor magnitud. El efecto
dominante es este último, por lo que la PTH es una hormona hipofosfatemiante.
Ello contribuye al efecto hipercalcemiante de la hormona, ya que la
hipofosfatemia tiende a aumentar el calcio plasmático. Además,
contribuye al equilibrio ácido-básico compensando las acidosis metabólicas.
La PTH parece ejercer acciones en otros tejidos como el adiposo o el hepático,
el aparato cardiovascular o la función neuromuscular. En el hiperparatiroidismo
se ha descrito intolerancia a la glucosa, hipertensión e hipertrofia ventricular
izquierda. La PTH circulante que medimos en el laboratorio está compuesta
fundamentalmente por fragmentos C-terminales (70-95%), un 5-30% de
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
hormona intacta (1-84) y rastros de fragmentos N-terminales. Los ensayos para
medir la PTH son de dos grupos: 1) medición de la hormona intacta, por IRMA
(immunoradiometricassay) o ICMA (immunochemiluminometric assay); 2)
medición de la porción media que, por lo tanto, incluye fragmentos inactivos.
Los ensayos de PTH son muy específicos y es preferible medir la hormona
intacta, especialmente en pacientes con función renal disminuida. Sus valores
normales son de 10 a 65 pg/ml (1 a 6,8 pmol/L). Estos valores aumentan
ligeramente en la población anciana.
La tetania y osteítis fibroquística son trastornos relacionados con las glándulas
paratiroides.
Metabolismo
La PTH circulante es heterogénea. Se puede separar por cromatografía en tres
grupos de peso molecular variable. Circula en gran parte bajo forma inactiva,
que corresponde al fragmento carboxil-terminal.
Su vida media es muy breve, 10 a 20”. Su volumen de distribución
corresponde al 30% del peso corporal.
Su secreción varía entre 2 y 20 millones de unidades/Kg/24 horas.
Su tasa media circulante es de 30 a 120 pg/ml (ésta es una determinación
radio inmunológica).
Su catabolismo es aún mal conocido. Parece existir una proteolisis hepática y
una débil excreción urinaria.
La secreción de PTH (Figura 34) está controlada por la concentración sérica
del calcio ionizado (Ca++). Según algunos autores también interviene la tasa
de magnesio. La regulación es muy rápida. Si la concentración en Ca++ baja,
la liberación de PTH aumenta, e inversamente la disminución de la calcemia
aumenta la conversión de pro-PTH en PTH.
Esta respuesta es más efectiva cuando el descenso del calcio es brusco, sin
embargo la secreción de PTH desciende pero no llega a inhibirse cuando la
calcemia es elevada.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 34. Regulación de la secreción de la Hormona Paratiroidea (PTH) y la Calcitonina (CT)
Modo de Acción Celular
La acción de la PTH se realiza mediante receptores específicos ejercida sobre
segundos mensajeros en las células efectoras, estimulando las enzimas
adenilciclasa membranaria y fosfolipasa C. Durante la interacción hormona-
membrana de la célula efectora, se produce un aumento de los segundos
mensajeros, como el AMP cíclico (3´-5´ adenil monofosfato) intracelular,
metabolitos del polifosfoinositol y un desplazamiento del calcio transmembrana.
Los receptores son únicos para hueso y riñón y responden tanto a la PTH como
a la PYHrP (proteína relacionada con la PTH humana producida por células
cancerosas).
A nivel del hueso, el AMP cíclico actúa sobre las mitocondrias para aumentar la
concentración en Ca++ del citoplasma. A continuación de la liberación de iones
H+, el pH baja, permitiendo la reabsorción de la fase mineral del hueso en
presencia de la vitamina D.
A nivel del riñón la PTH activa la adenil-ciclasa tubular. El AMP cíclico formado
se fija en una proteína-quinasa situada en la membrana apical. Esa enzima
activada induce la fosforilación de una proteína de la membrana apical, lo que
entraña una modificación de la reabsorción tubular de los fosfatos. El AMP
cíclico formado en el túbulo sólo se utiliza en parte, y una fracción importante
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
pasa a la orina. La determinación de AMP-cíclico urinario es por tanto un buen
testimonio de la actividad metabólica de la parathormona (Figura 35)
Figura 35. Acciones de la Hormona Paratiroidea sobre los diferentes tejidos.
Interacciones Hormonales
Con la calcitonina (TCT): La PTH y la TCT poseen una acción antagonista a
nivel del hueso y una acción sinérgica a nivel del riñón que tiende a aumentar
la excreción de los fosfatos. Ambas tienen una acción antagonista sobre el
metabolismo de la vitamina D: la calcitonina inhibe la conversión de 25-OH-D3
en 1-25-(OH)2-D3 en el riñón.
Con la vitamina D3: La PTH favorece la conversión de 25-OH-D3 en 1-25-
(OH)2-D3 en el riñón. 1-25-(OH)2-D3 posee una acción de feed-back negativo
sobre la secreción de PTH. La carencia de vitamina D reduce la acción de la
PTH.
Existe, por lo tanto, un doble sistema hipercalcemiante con la PTH y la vitamina
D3 y un simple sistema hipocalcemiante con la calcitonina.
Funciones de la Hormona Paratiroidea:
1. Aumenta la actividad osteoclastica en hueso
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
2. Incrementa la reabsorción tubular de Ca2+
3. Inhibe la absorción neta de fosfato y bicarbonato por el tubulo renal
4. Estimula la liberación de 1,25-dihidroxicolecalciferol
PTH se eleva en:
Hiperparatiroidismo primario,
seudoparahitiroidismo
PTH disminuye en:
Hipoparatiroidismo
Hipercalcemia no paratiroidea
Deficiencia de Mg
Hipertiroidismo
Síndrome de Di george
REGULACIÓN PARACRINA DEL HUESO
Durante décadas se ha estudiado en forma extensa el papel que desempeña la
regulación hormonal en el tejido óseo. Sin embargo, cada vez existe más
evidencia de que los factores producidos localmente, tanto en el hueso como
en los tejidos que lo rodean, tienen un papel preponderante en el crecimiento
óseo y suremodelación constante. Estos factores pueden actuar en forma
autocrina o paracrina, o bien modular los efectos de factores endocrinos. Son
producidos por las mismas células óseas, o bien son segregados por células
del estroma o células pertenecientes a los sistemas inmune y hematológico. Se
encuentran presentes en el microambiente óseo, donde ejercen múltiples
funciones, a su vez moduladas por cambios en la producción, activación, unión
a receptores y proteínas de unión.
El proceso de remodelación y los factores que intervienen en éste varían de
acuerdo con el sitio donde se esté llevando a cabo el remodelado. Las células
remodeladoras en el hueso trabecular están en íntimo contacto con células
presentes en la médula ósea, las cuales producen múltiples factores
paracrinos, mientras que la conducta de las células en el hueso cortical, más
distantes de la producción de estos factores, parece ser modulada más
acusadamente por factores endocrinos como la vitamina D y la PTH.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
También es importante mencionar las señales paracrinas que modulan la placa
de crecimiento, el área de tejido especializado en los extremos de los huesos
largos que permite el crecimiento longitudinal. Los huesos largos de los bebés
crecen a gran velocidad, con un incremento de más del 50% en el primer año
de vida. A los tres años de edad, este incremento ha disminuido al 7%. La
PTHrP y el Indian hedgehog se han implicado en este proceso. El FGF también
es determinante en el desarrollo cráneo-facial y de las extremidades en el
embrión. Las mutaciones en sus receptores provocan displasias óseas,
enanismo y craneosinostosis.
Mecanismo de Acción de la PTH en el Hueso
Durante décadas los clínicos han contemplado con hostilidad las acciones
óseas de la parathormona (PTH) debido a la osteopatía asociada al
hiperparatiroidismo primario. Aún reconociendo el papel fundamental de la
hormona en el mantenimiento de la homeostasis del calcio, este equilibrio
pasaba por expoliar de mineral al hueso y, más específicamente, al hueso
cortical. Sin embargo, ya en 1929, Bauer, Aub y Albright observan que la PTH
incrementa el número de trabéculas, observación confirmada por Selye tres
años después al comprobar histológicamente el estímulo de la formación ósea.
Han de pasar otros 40 años hasta que Kalu describe de nuevo que en ratas se
induce un aumento de la densidad ósea (Kalu 1970) y otra década hasta que
Reeve lleva a cabo el primer estudio clínico.
Posiblemente la clave del largo periplo de la hormona hasta su aceptación
como agente terapéutico se halle en el análisis de su mecanismo de acción
(Reeve 1980).
Tanto la PTH como el péptido relacionado (PTHrP) actúan sobre un receptor
transmembrana formado por un círculo de hélices que rodean un centro
polarizado y de las que parten dos cadenas, una extracelular, aminoterminal, y
un dominio carboxiterminal, intracitoplasmático. De este receptor se han
descrito dos subtipos y se ha hipotetizado que la activación selectiva de uno u
otro podría explicar los efectos dispares, anabólicos y catabólicos. El ligamiento
de la hormona al receptor tipo I parece muy influido por el residuo en posición
19 mientras que el dominio de activación estaría situado en el fragmento 1-7.
La activación del receptor induce la activación de las proteínas G. La activación
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
de proteína Gs activa la producción de adenil ciclasa y la de la proteína Gq
activa, la fosfolipasa. El receptor activado también induce la expresión de
genes como c-fos. Asimismo, se inducen factores de crecimiento IGF-1, IGF-II
y TGF-ß. En la figura 1 se sintetizan los mecanismos de transducción del
receptor. La acción reabsortiva y movilizadora de calcio de la PTH se produce
fundamentalmente a través del sistema RANKL/RANK cuando la hormona se
ofrece al receptor de forma sostenida. Durante años se ha pensado que los
osteoclastos no poseían receptores PTH/PTHrP ya que, para su estímulo por la
PTH, se requiere la presencia de osteoblastos (Jilka, 1986) que sí expresan el
receptor. Más recientemente se ha descrito la presencia de RNAm del receptor
tipo 1 en osteoclastos de pacientes sometidos a intenso estímulo paratiroideo
por hiperparatiroidismo secundario (Langub et al, 2001). Experimentalmente se
aumenta la expresión de RANKL y se inhibe la de osteoprotegerina (OPG),
incrementando su cociente (Lee et al, 1999) y la adición de OPG bloquea la
acción hipercalcemiante de la hormona (Simonet et al, 1997).
RANKL Y SUS RECEPTORES RANK Y OSTEOPROTEGERINA
Entre los factores recientemente descubiertos que tienen un papel importante
en la regulación del remodelado óseo se encuentra el RANKL (ligando del
receptor activador del factor nuclear kappa-B), perteneciente a la superfamilia
de ligandos del TNF. Es una proteína transmembrana expresada en los
osteoblastos y las células del estroma y del sistema inmune. Su producción
varía dependiendo del grado de madurez y diferenciación de las células. La
producción es máxima por las células indiferenciadas del estroma y va
disminuyendo según madura el fenotipo osteoblástico.
Los efectos de RANKL son mediados por RANK, un receptor de membrana
altamente específico, expresado por osteoclastos, células B y T. Una vez unido
a su receptor, el RANKL estimula la diferenciación y fusión de células
precursoras de osteoclastos, activa los osteoclastos maduros y prolonga su
vida al inhibir la apoptosis. Junto al CSF-1, esta proteína es la señal más
poderosa en la inducción de la cascada de eventos intracelulares involucrados
en la osteoclastogénesis.
El contacto célula-célula entre osteoblastos y osteoclastos permite que el
RANKL se una al RANK y desencadene estos eventos. Así, el sistema
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
RANKL/RANK es crucial para la inducción de la formación y activación
osteoclásticas, siempre y cuando haya cantidades suficientes de CSF-1 en el
microambiente óseo.
Los ratones transgénicos sin el gen de RANKL presentan osteopetrosis,
ausencia de osteoclastos y ganglios linfáticos, alteraciones en la erupción
dentaria y deficiencias de linfocitos T y B. La administración parenteral de
RANKL recombinante en ratones causa hipercalcemia y pérdida de masa ósea,
en relación con un aumento de la actividad osteoclástica.
Además del RANK, existe otro receptor soluble, segregado por los osteoblastos
y muchas otras células, y conocido como osteoprotegerina (OPG). La OPG se
interpone entre RANKL y RANK e inhibe así la diferenciación y activación de
los osteoclastos. La producción de RANKL/OPG está modulada por diversos
agentes (Tabla 5). La expresión diferencial de estas proteínas, RANKL y OPG,
parece desempeñar un papel preponderante en la regulación del remodelado
óseo. La mayoría de los factores que modulan el RANKL afectan inversamente
a la síntesis de OPG.
En ratones, el aumento de la expresión de OPG produce un fenotipo
osteopetrótico debido a la inhibición de la resorción ósea. La OPG reduce la
capacidad de los OC para adherirse a la superficie ósea, paso clave en el inicio
de la resorción. Contrariamente, la eliminación del gen de OPG en ratones
transgénicos provoca osteoporosis severa con destrucción de las placas de
crecimiento, así como calcificaciones arteriales, lo que revela también el papel
protector de la OPG en el sistema vascular.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 5. Efectos de diferentes factores sobre la expresión de OPG y RANKL.
La administración parenteral de OPG causa un aumento en la densidad y el
volumen óseos, con disminución en el número de osteoclastos activos, y
reduce rápidamente el calcio sérico en ratas tratadas con PTH.
Así pues, la OPG previene la pérdida ósea cuando se administra a ratas
ooforectomizadas, induce osteoporosis cuando su producción es bloqueada o,
contrariamente, osteopetrosis cuando aumenta su expresión. Es del
conocimiento general que la deficiencia estrogénica provoca una pérdida del
tejido óseo en mujeres postmenopáusicas. Se ha demostrado que los
estrógenos, además de inhibir la secreción de varias citocinas que promueven
la resorción ósea, como TNF-, IL-1 e IL-6, también aumentan la secreción de
OPG. La deficiencia de estrógenos da como resultado una disminución en la
expresión de OPG, mientras que la terapia estrogénica previene esta
disminución. Por tanto, es muy posible que la OPG desempeñe un papel
preponderante en la acción anti-resortiva de los estrógenos.
Ya que la OPG ha demostrado tener efectos opuestos a factores sistémicos o
locales que potencian la resorción ósea y son los principales mediadores de la
enfermedad ósea relacionada con el cáncer, se están llevando a cabo múltiples
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
estudios experimentales y clínicos que permitirán dilucidar su función en esa
situación, así como el desarrollo de nuevos enfoques en el manejo de otros
trastornos asociados con una resorción ósea excesiva.
Experimentalmente la OPG ha sido capaz de bloquear la destrucción ósea y
revertir la hipercalcemia asociada a metástasis de cáncer mamario. En
humanos, se ha demostrado su efecto anti-resortivo en mujeres
posmenopáusicas. Actualmente se están efectuando ensayos clínicos con un
preparado de OPG que parece conseguir disminuir la tasa de resorción y el
dolor asociados a las metástasis óseas.
La OPG podría también ser útil en el tratamiento de la artritis reumatoide, pues
parece preservar la densidad ósea y reducir las erosiones subperiósticas.
Otros Factores Paracrinos
Entre los múltiples factores reguladores de la remodelación se encuentra el
TGFß (factor de crecimiento transformante ß), muy abundante en el hueso y las
plaquetas. Modula tanto la maduración de los osteoclastos, como de las células
del estroma precursoras de osteoblastos. Estimula la síntesis de OPG,
considerándose una señal crucial en el enlace entre las células que mantienen
el remodelado óseo. Desempeña un papel importante en el proceso de
reparación de fracturas. El TGFß es sintetizado por varios tumores y participa
en la osteólisis asociada a neoplasias.
Existen otros péptidos, como las BMP (proteínas morfogenéticas óseas), que
se consideran miembros de la misma familia que el TGFß. Tienen receptores
específicos, estimulan la diferenciación osteoblástica e inducen la formación
ósea y de cartílago durante el desarrollo esquelético. Como característica
única, inducen la diferenciación de las células del tejido conectivo hacia células
osteopro genitoras. Son capaces de inducir ectópicamente la formación de
cartílago y hueso, y están siendo evaluadas para el tratamiento de múltiples
defectos óseos y fracturas.
Las citocinas IL-1, IL-4, IL-6, IL-11, CSF-1 y TNF también tienen un papel muy
importante en la remodelación ósea al modular una o varias de las fases de
formación y activación osteoclásticas. Sus efectos parecen depender del
sistema RANK/RANKL. La IL-1 parece responsable de la hipercalcemia
humoral asociada a algunas neoplasias y la resorción ósea en algunos
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
modelos de osteoporosis. La IL-6 es producida por múltiples células y su
producción es estimulada por la IL-1. Los estrógenos disminuyen la síntesis de
IL-1 y IL-6. En la osteoporosis posmenopáusica, estas dos citocinas parecen
desempeñar un papel importante en el aumento de la resorción ósea, debido a
que su producción aumenta al disminuir los niveles estrogénicos. La IL-6
también ha sido implicada en la pérdida ósea asociada con el cáncer mamario
metastásico. La IL-4 inhibe la resorción y estimula la proliferación,
diferenciación y activación, de varios tipos celulares. Tiene efecto
antiinflamatorio, pues disminuye la síntesis de citocinas como IL-1, IL-6 y TNF.
La IL-4, sola o en combinación con OPG, ha demostrado tener un efecto
protector en las articulaciones de modelos animales con artritis reumatoide.
La IL-11 estimula la formación de osteoblastos y la formación ósea,
posiblemente a través de BMP, y parece tener efecto preventivo en la pérdida
ósea asociada con la edad avanzada, por lo que podría ser de utilidad en el
tratamiento de la osteoporosis.
Junto con el RANKL, el CSF-1 (expresado en células del estroma y
osteoblastos) es esencial para la formación de osteoclastos, pues estimula la
proliferación de precursores hematopoyéticos.
El TNF estimula la resorción ósea directa o indirectamente, a través del
aumento en la expresión de RANKL, y se considera un factor importante en el
desarrollo de múltiples alteraciones óseas. En modelos experimentales de
cáncer mamario, la expresión de TNF-ß, aumenta paralelamente al crecimiento
del tumor y la aparición de metástasis osteolíticas. Los efectos de estos
factores se esquematizan en la figura 36.
En los últimos años ha emergido también como regulador de la remodelación
ósea el óxido nítrico (NO), producido a partir de la L-arginina por enzimas
específicas NO-sintasas (NOS). Su producción está modulada por varias
citocinas (TNF, IL-1). El efecto protector de los estrógenos en ratas
ooforectomizadas puede ser suprimido por inhibidores de NOS y los
metabolitos de NO se elevan en mujeres posmenopáusicas bajo terapia
estrogénica. Las estatinas, además de disminuir el colesterol, han aparecido
recientemente como drogas con efecto anabólico sobre el hueso y esta acción
parece también ser mediada por el NO.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Otros muchos factores afectan a la remodelación ósea en situaciones
fisiológicas o patológicas, pero su función no está del todo aclarada. Entre ellos
se encuentran las prostaglandinas, TGF-, IGF I y II, PDGF y los retinoides.
Fig. 36. Efectos e interacciones de los factores paracrinos con células en el microambiente óseo.
Efectos Óseos de la Exposición Continua o Diaria Intermitente a la PTH
La PTH, cuando actúa de forma continuada sobre el hueso, induce efectos
catabólicos. Por el contrario, es anabólica cuando se administra
intermitentemente, en concreto una dosis al día. El mecanismo íntimo mediante
el cual el mismo ligando es capaz de inducir respuestas opuestas en el mismo
receptor no está completamente aclarado. Numerosos modelos animales han
demostrado que la PTH intermitente estimula la diferenciación y actividad de
los osteoblastos. La activación selectiva de uno u otro subtipo del receptor
PTH/PTHrP se ha invocado para explicar este efecto dual (Figura 37). La
activación del sistema RANK/RANKL es transitoria o inapreciable cuando se
expone el receptor a la hormona intermitentemente. Este tipo de administración
inhibe, asimismo, la apoptosis del osteoblasto y estimula su reclutamiento y
diferenciación, lo que se traduce en una acción formativa importante.
Para la acción osteoblástica la vía cAMP-kinasa es la predominante. El factor
transcripcional Runx2/Cbfa1 es imprescindible para la acción formativa del
osteoblasto y es activado por la PTH intermitente. El efecto anabólico, por el
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
contrario, se anula mediante el tratamiento simultáneo con oligos antisentido
contra el Runx2/Cbfa1.
Las vías genómicas activadas son diferentes dependiendo de que se
administre PTH continua o intermitentemente y las conocemos aún muy
parcialmente. La expresión de c-fos disminuye por la administración continua
de PTH 1-34 mientras que la inyección diaria incrementa su expresión en
ratones, influyendo probablemente en la diferenciación de células progenitoras
a osteoblasto en lugar de fibroblasto.
Figura 37. Representación esquemática del sistema de transducción de señal del receptor PTH/PTHrP.
El ligando se une al dominio extracelular, lo que produce una transformación en la configuración del
receptor y la activación del sistema de señal intracelular al interaccionar el receptor con las proteínas Gs y
Gq, lo que activa las vías de respuesta de la señal intracelular. La vía adenil-ciclasa parece primordial en
la inducción de los efectos biológicos mientras que la fosfolipasa jugaría un papel modulador (Nisseson
RA. Parathyroid hormone and parathyroid hormone-related protein. En: Marcus R [Edit] Osteoporosis.
Academic Press, Philadelphia, 2001: 221-46.)
En definitiva, sin embargo, está claramente demostrado que la hormona
continua estimula muy predominantemente los osteoclastos mientras que con
la administración intermitente son los osteoblastos las células más activadas.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Efectos de la Hormona Intacta o de sus Fragmentos
La hormona intacta consta de una cadena de 84 aminoácidos. Se han
ensayado diversos péptidos truncados y en esquema sabemos que los
residuos amino-terminales median básicamente la estimulación del sistema
adenil-ciclasa (AC-PKA) mientras que los carboxi-terminales están implicados
en la activación del sistema PLC-PCK. Como ya hemos indicado, el sistema
cAMP kinasa es esencial para la activación osteoblástica y el fragmento 1-7 es
el dominio de activación. Los péptidos 3-34, y 7-34 se ligan al receptor
PTH/PTHrP tipo I pero son agonistas parciales o antagonistas del sistema
cAMP. Por tanto se precisa la integridad de los primeros aminoácidos de la
cadena polipeptídica para preservar el efecto estimulatorio osteoblástico.
Numerosos ensayos han analizado cadenas más cortas (1-14, 1-20), diferentes
(2-38) o tras reemplazar residuos, tratando de mantener las acciones efectoras
relacionadas con la afinidad por el receptor y la evocación de la respuesta
formativa, pero limitando la inducción de hipercalcemia. También la hormona
intacta se está ensayando tratando de obtener el perfil más favorable. Sin
embargo, la cadena 1-34 de la secuencia de la PTH humana es en estos
momentos la que ofrece un mejor perfil de afinidad con el receptor, potencia
anabólica y limitada o inapreciable inducción de hipercalcemia tras la
administración intermitente diaria.
Efectos Histológicos de la PTH Intermitente
Los efectos de la hormona intacta y del fragmento 1-34 han sido ampliamente
estudiados en numerosos modelos animales y en series clínicas (Figura 38).
Efecto sobre modelado y el remodelado Se activan primariamente superficies
óseas quiescentes (no previamente reabsorbidas), posiblemente induciendo la
transformación de las células epiteliales de revestimiento en osteoblastos, lo
que produce un modelado con balance positivo neto. Más adelante, cuando se
activa la resorción ósea (al cabo de unos 3 meses de administración en
humanos), se produce una formación que supera la reabsorción, induciendo de
nuevo balance positivo, que se acentúa al expandirse el nuevo paquete óseo
más allá de los límites de la laguna resortiva previa.
Producción de hueso fresco. El hueso tan rápidamente formado no ha
completado aún su mineralización secundaria. Ello mejora su módulo de
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
elasticidad, asimilando su textura a la del hueso joven que, además, esta libre
de las micro-grietas (microcracks) propios del hueso envejecido
hipermineralizado e induce mayor heterogeneidad entre las distintas unidades
básicas de modelado, elemento que contiene la propagación de dichas micro-
grietas. En este aspecto es muy diferente a los antireabsortivos (que aumentan
el mineral por unidad de volumen sin aumentar el volumen óseo) o al estroncio
(que introduce un mineral de mayor peso atómico) en los aumentos que induce
de densidad ósea.
Microarquitectura trabecular. La administración intermitente de PTH tiene un
potente efecto anabólico que se manifiesta en un aumento neto del volumen
óseo trabecular. Las trabéculas se engruesan y padecen una disección que
aumenta su número. Ambos elementos incrementan la conectividad con un
beneficio neto en la microarquitectura. Además, las estructuras horizontales de
forma cilíndrica que se han generado durante la pérdida ósea se reconstruyen
en una morfología de plataforma (plate-like) propia del hueso adulto sano.
Hueso cortical. En este compartimiento se produce una aposición subperióstica
combinada con una resorción endóstica en unas áreas y una formación
endóstica en otras. La porosidad en la superficie adyacente al endostio
aumenta. Como consecuencia se produce una expansión neta del cilindro
formado por el hueso cortical, lo que induce un mejor momento de inercia y
mayor resistencia mecánica. Además se incrementa el grosor cortical. La
densitometría radiológica (por DEXA), cuando mide este hueso de mayor área,
arroja valores de densidad bidimensional más bajos. Cuando esta misma
medición se realiza con tomografía computarizada se aprecia un aumento de la
densidad mineral real (tridimensional). Por tanto se debe interpretar con
conocimiento la densitometría con DEXA en hueso cortical para evitar una
lectura falseada de aumento limitado, o incluso descenso de densidad.
En la figura 2 se muestran dos biopsias óseas de un caso tratado con PTH
1-34 de forma intermitente, antes y después del tratamiento.
Mineralización. La mineralización del hueso se puede medir mediante análisis
espectroscópico (FTIRIS) o con micro-radiografía. Los cristales minerales son
heterogéneos y de distribución similar a la observada en hueso adulto sano.
Las osteonas aumentan su heterogeneidad, con mayor elasticidad e
impermeabilidad a la propagación de las microgrietas.
110
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Remodelado óseo. Hay un aumento en la frecuencia de activación que va
asociado a la reducción del número y densidad de las microgrietas.
Propiedades del colágeno. La PTH intermitente genera hueso fresco al
aumentar la proporción de puentes de colágeno bivalentes/trivalentes, variable
que va asociado a mejor competencia mecánica. Por último, las osteonas
aumentan su heterogeneidad, con mayor elasticidad e impermeabilidad a la
propagación de las microgrietas. El aumento en la frecuencia de activación,
además, reduce el número y densidad de las microgrietas.
Resistencia mecánica. El efecto neto de todos estos cambios es un aumento
importante en la resistencia mecánica a la compresión, torsión y arqueo.
Conclusiones
La parathormona es una hormona central en la regulación del calcio y la
fisiología ósea. Ejerce acciones reguladoras complejas a través de sus
acciones en el hueso, riñón e, indirectamente, intestino. Administrada de forma
intermitente induce un potente efecto anabólico por mecanismos íntimos
conocidos parcialmente.
Con ello se recupera la masa ósea perdida, restaura la microarquitectura y
mejoran los parámetros geométricos. El hueso generado es, además, de mejor
calidad en su matriz y estructura cristalina.
Basal Post-tratamiento
Figura 38. Biopsias óseas transilíacas de una paciente de 70 años tras la administración diaria de 20
microgramos de PTH humana recombinante 1-34 durante 22 meses. Se aprecia el aumento del grosor
cortical y del grosor y estructura trabeculares (microtomografía computarizada tridimensional).
Proteína Relacionada con la Parathormona (PTHrP)
La proteína relacionada con la parathormona (PTHrP) se aisló inicialmente de
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
tumores asociados a hipercalcemia tumoral de origen humoral (HHM). La
parathormona (PTH) y la PTHrP interaccionan –a través de su extremo
homólogo N-terminal– con el receptor común para PTH/PTHrP denominado
tipo 1 (PTH1R) en células de estirpe osteoblástica. De modo similar a la PTH,
la PTHrP estimula la actividad osteoclástica y la resorción ósea, así como la
reabsorción tubular de calcio, acciones que conducen a la aparición de
hipercalcemia. De hecho, la PTHrP es el principal agente responsable del
síndrome de HHM.
Sin embargo, actualmente se sabe que la PTHrP es un factor presente en la
mayoría de los tejidos normales en el feto y en el adulto, donde ejerce
principalmente efectos auto/paracrinos. Algunas de las posibles acciones
fisiológicas de la PTHrP incluyen: la relajación del músculo liso vascular, la
modulación del transporte transepitelial de calcio (en la placenta y en el túbulo
renal) y la regulación de la proliferación, la apoptosis y la diferenciación de
varios tipos celulares (condrocitos y células mamarias, entre otros).
En humanos, el gen de la PTHrP contiene múltiples exones y se localiza en el
cromosoma 12, en posición análoga a la del gen de la PTH en el cromosoma
11, y ambos parecen compartir un origen ancestral común. Mediante
procesamiento alternativo, el gen de la PTHrP da lugar a tres isoformas
proteicas de 139, 141 y 173 aminoácidos que difieren en su extremo C-
terminal. Además, al menos en ciertos tipos celulares, la PTHrP puede generar
diversos fragmentos mediante rotura proteolítica. El fragmento N-terminal 1-36
es responsable de las acciones de la PTHrP similares a la PTH a través de su
interacción con el PTH1R, que induce la formación de AMPc y la activación de
fosfolipasa C/Cai2+ en los osteoblastos.
Otro posible fragmento, comprende la región C-terminal de la PTHrP
no homóloga con la PTH, comenzando en la secuencia 107-111 (osteostatina),
el cual interacciona con las células óseas a través de un receptor aún no
caracterizado, distinto del PTH1R. Esta región tiene un interés potencial en la
fisiopatología ósea ya que, al menos en roedores, parece interaccionar
directamente con los osteoclastos e inhibe su actividad (ver más adelante).
Acciones Anabólicas de la PTHrP
Mientras la exposición continua a la PTH induce una pérdida de masa ósea a
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
nivel del hueso cortical, la administración intermitente aumenta la masa ósea
trabecular. Este efecto dual de la PTH, que podría explicar la conservación
relativa del acoplamiento entre la resorción y la formación óseas en pacientes
con hiperparatiroidismo primario, se trata en otro capítulo de esta monografía.
En el presente contexto conviene mencionar que la acción osteogénica de la
PTH –mediada por el factor similar a la insulina tipo 1 y por una acción
antiapoptótica sobre los osteoblastos– depende de la interacción con el PTH1R
en estas células.
De acuerdo con tales consideraciones, recientemente se han evaluado los
posibles efectos anabólicos de la PTHrP (1-36) sobre el esqueleto –en cuanto
al remodelado óseo y la biomecánica– en un modelo de ratas ovariectomizadas
y en mujeres postmenopáusicas. En el modelo animal, su administración
intermitente resultó eficaz –aunque menos que la PTH (1-34)– en aumentar la
densidad mineral ósea y los parámetros histomorfométricos de formación ósea,
así como las propiedades biomecánicas, a nivel del hueso cortical y del
trabecular (Stewart, 2000). La menor eficacia de la PTHrP (1-36) respecto a la
PTH (1-34) se interpretó como consecuencia de la distinta farmacocinética de
ambos péptidos.
Una observación interesante del otro estudio citado en humanos es que
una dosis de aproximadamente 400 μg/d de PTHrP (1-36) durante 2 semanas
indujo un aumento significativo de la osteocalcina, un marcador de formación
ósea, y una disminución de varios derivados peptídicos del colágeno tipo 1,
marcadores de resorción ósea. Ello refleja un desacoplamiento óseo a favor de
la formación ósea (Plotkin, 1998). Este hallazgo ha sido ratificado en un estudio
reciente del mismo grupo en un número reducido de mujeres
postmenopáusicas a las que se administró la misma dosis citada de PTHrP
durante tres meses (Horwitz, 2003). Esta pauta de tratamiento condujo a un
aumento de aproximadamente 5% en la DMO de la columna lumbar, sin que se
observaran efectos adversos (p. ej. hipercalcemia o alteraciones en la función
renal). Así pues, los datos actuales, aunque limitados, indican que el fragmento
N-terminal de la PTHrP podría ser considerado como un posible agente
anabólico óseo en la osteoporosis postmenopáusica. Es de esperar que, en el
futuro próximo, el diseño de nuevos péptidos basados en la secuencia N-
terminal de la PTH/PTHrP permita aumentar la eficacia de otras terapias
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
antirresortivas (bisfosfonatos, estrógenos) y mejorar las propiedades
biomecánicas del hueso en esta enfermedad.
Según se ha mencionado anteriormente, la región C-terminal de la PTHrP que
contiene la secuencia osteostatina, que posee una potente actividad anti-
resortiva en roedores. Por otra parte, es probable que esta región C-terminal,
no homóloga con la PTH, también posea propiedades osteogénicas. En un
estudio realizado en ratas ovariectomizadas, la administración diaria
intermitente de este péptido durante 13 días restauró la masa ósea y el
contenido de calcio del fémur, aparentemente a expensas de su posible efecto
anabólico sobre el hueso cortical (Rouffet, 1994). Estudios más recientes han
demostrado un efecto estimulador de la PTHrP (107-139) sobre el crecimiento
de células osteoblásticas de calotas fetales de rata (Cornish, 1999); y sobre la
expresión del factor vascular del endotelio, un importante factor angiogénico,
en células humanas de fenotipo osteoblástico (Esbrit, 2000). Este hallazgo es
particularmente interesante, teniendo en cuenta que la vascularización es un
proceso íntimamente asociado a la formación ósea. Además, un estudio
preliminar reciente in vitro ha demostrado que la exposición de células de
osteosarcoma humano de fenotipo osteoblástico a la PTHrP (107-139) induce,
de modo análogo a la PTHrP, la expresión de osteoprotegerina, un importante
regulador del remodelado óseo (de Gortazar, 2003). En conjunto, la
bioactividad de esta secuencia C-terminal de la PTHrP en las células óseas
despierta interés por su potencial osteogénico. Obviamente, se requieren
nuevos estudios in vivo administrando el péptido osteostatina –sólo o acoplado
a otros agentes antirresortivos en moléculas quiméricas– a fin de establecer su
posible eficacia en las enfermedades óseas.
CALCITONINA
Introducción
En 1962, Copp et al. descubrieron una hormona hipocalcemiante a la que
denominaron calcitonina (CT), creyendo que era de origen paratiroideo. En
1964 el grupo de McIntyre confirmó la existencia de esta hormona y mostró
claramente su procedencia tiroidea. Estudios posteriores de
inmunohistoquímica, localizaron su origen en las células parafoliculares
(células C) del tiroides. Todo ello culminó con la extracción de las células C del
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
tiroides de un péptido con potente acción hipocalcemiante, de efecto contrario a
la PTH, y la demostración de su mecanismo de acción. Se conoció la
secuencia de aminoácidos de las CTs de cerdo y salmón, y finalmente se
extrajo, purificó y secuenció la calcitonina humana de tejido procedente de un
carcinoma medular de tiroides .
En 1982 se demostró el efecto directo de la CT sobre la función osteoclástica.
(Chambers, 1982). Los genes que codifican la CT y otros péptidos afines se
localizan en el brazo corto del cromosoma 11, cerca del gen de la PTH.
Síntesis y Estructura
El complejo genético que codifica la CT está compuesto por dos genes
conocidos (alfa y beta). El gen alfa tiene 6 exones y de él derivan tanto la
calcitonina como un neuropéptido con potente acción vasodilatadora, que
recibe el nombre de “péptido relacionado con el gen de la calcitonina”
(calcitonin genrelated peptide ó CGRP). El gen beta sólo codifica al beta-
CGRP. Mientras que la producción de CT se realiza fundamentalmente en las
células C de la tiroides, el alfa-CGRP se produce casi exclusivamente en
células del sistema nervioso central y del periférico.
Estos péptidos se sintetizan inicialmente como grandes precursores
(procalcitoninas) que posteriormente se transforman en la propia célula, y por
acción enzimática, en péptidos más pequeños (calcitoninas).
La calcitonina es un polipéptido compuesto de 32 aminoácidos en todas las
especies conocidas, con un puente disulfuro entre los residuos de cisteína
existentes en las posiciones 1 y 7 del extremo N-terminal de la molécula y un
residuo de prolinamida en posición 32. La secuencia de aminoácidos varía en
las distintas especies, con mayor o menor similitud entre ellas; así, por ejemplo,
las CT humanas y de rata se diferencian sólo en 2 aminoácidos, mientras que
la ovina y la humana se diferencian en 19. Existen, sin embargo, 8 aminoácidos
(en las posiciones 1, 4, 5, 6, 7, 9, 28 y 32) que permanecen idénticos en todas
las calcitoninas conocidas .
Las CT con más actividad biológica son las de peces (salmón y anguila), muy
similar entre ellas y al menos 20 veces más potentes que la CT humana, lo que
parece debido a la mayor resistencia a la degradación enzimática, inferior tasa
de aclaración metabólica y mayor afinidad por los receptores. Las distintas
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
moléculas de CT presentan mayor actividad biológica cuanto más homología
tengan con la molécula de CT de salmón (Zaidi et al, 2002).
Receptores de Calcitonina
La CT ejerce su acción uniéndose a receptores específicos de membrana.
Todos los receptores de CT pertenecen a una super familia de receptores,
con siete dominios transmembrana y una larga secuencia extracelular, en
que existen seis residuos de cisteína y dos puntos de glicosilación. Estas
estructuras están muy conservadas y parecen muy importantes para la
unión de la molécula de calcitonina.
El osteoclasto es la célula más rica en receptores de calcitonina (RCT),
habiéndose estudiado su número en ratas, calculándose la existencia de un
millón de RCT en la superficie de cada osteoclasto.
Una vez que la CT se une a su receptor, ejerce su acción sobre la célula a
través de la proteína G-adenilciclasa-AMPc y de fosfolipasa C-trifosfato de
inositol. La gran riqueza de receptores en el osteoclasto explica que se
configure en esta célula la acción biológica fundamental de la CT, actuando
como un potente inhibidor de la actividad osteoclástica y, por tanto, del
remodelado óseo; por ello se utiliza en la clínica como fármaco antirresortivo.
Existe evidencia de que la CT inhibe la expresión del receptor a nivel
transcripcional, mientras que los glucocorticoides la estimulan. Recientemente,
se ha sugerido que el factor estimulante de colonias de macrófagos (M-CSF) y
el factor nuclear kappa B (NFkB) también regulan la expresión y función del
receptor. Además del osteoclasto, se han detectado receptores de CT en el
riñón, sistema nervioso central, determinadas poblaciones de linfocitos B,
espermatozoides, células tumorales y condrocitos. También se han inducido en
tejido mamario durante el embarazo, sin que se conozca bien su significado
fisiológico.
Recientemente se han estudiado algunos polimorfismos del RCT, con distinta
prevalencia en diferentes poblaciones estudiadas, pero sin relevancia funcional
(Inzerillo et al, 2002).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Acción Celular y Molecular
La CT produce una inhibición de la actividad del osteoclasto maduro y del
reclutamiento de sus precursores, lo que lleva a una disminución de la
resorción ósea.
La CT causa rápidamente una pérdida del borde “en cepillo” del osteoclasto,
reduciendo también el número de células (figura 39). A muy pequeñas
concentraciones (fentomolares) paraliza la movilidad citoplásmica y produce
una retracción gradual del aparato citoesquelético de la célula, disminuyendo
su área de contacto con la superficie ósea y, consecuentemente, la resorción
ósea. El efecto sobre la movilidad es rápido, evidenciándose a los 10-15
minutos, completándose posteriormente la retracción, en un tiempo medio
cercano a los 30 minutos.
La CT inhibe, también, la síntesis y secreción de la fosfatasa ácida tartrato-
resistente (TRAP), la actividad de la Na+/K+ ATPasa y de la anhidrasa
carbónica, reduciendo la secreción ácida de H+, fenómenos todos necesarios
para la acción resortiva. También inhibe la fijación del osteoclasto actuando
sobre las integrinas y moléculas de adhesión.
Estos experimentos nos han enseñado que las acciones a nivel celular de la
CT son reversibles, objetivándose que la mayor actividad corresponde a la CT
de salmón, unas 20-40 veces más potente que la CT humana, diferencia
semejante a la observada con su uso in vivo.
La CT también ejerce su acción en otros tejidos, como el riñón, donde se sabe
que aumenta la expresión de mRNA de la enzima 1-alfa-hidroxilasa, que
cataliza el paso de 25-OH-D3 a 1-25(OH)2D3 en el túbulo próximal, aumentando
los niveles de este último metabolito activo e, indirectamente, la absorción
intestinal de calcio.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 39. Efecto inhibitorio de la CT sobre las células de estirpe osteoclástica.
Aunque tradicionalmente se ha considerado que los osteoblastos carecen de
receptores para la CT, en algunos experimentos se ha comprobado cierta
acción de la misma sobre estas células; consiste en un efecto anabólico, con
estimulación de la formación ósea producida por BMP-2 y de la producción de
factores de crecimiento (Zaidi et al, 2002).
Por ello resulta muy provocadora una comunicación muy reciente (Villa et al,
2003) demostrando la existencia de receptores de calcitonina en los
osteoblastos. La CT ejercería una acción directa y estimuladora sobre los
osteoblastos, por receptores específicos, actuando vía proteín-kinasa C. Es
necesario esperar la reproducción de este interesante hallazgo antes de
considerarlo un hecho probado.
La CT ha demostrado, también, capacidad inhibitoria del crecimiento de células
de carcinoma mamario, supresión de la expresión del factor de crecimiento
PTHrP y efecto inhibidor sobre el factor osteoclastogénico RANKL.
Experimentos recientes concluyen que la acción inhibidora de la CT sobre los
osteoblastos puede efectuarse, al menos en parte, a través del sistema OPG-
RANK-RANKL (Manzini et al. 2000).
Debe, finalmente, señalarse que existe un trabajo reciente en el que se
estudian las consecuencias de la pérdida total de calcitonina (Off et al. 2002)
Los autores consiguen ratones sin gen de CT (Knockout), encontrando que
estos ratones son capaces de procrear con normalidad, sin defectos de
desarrollo y con unos niveles de calcio séricos normales. Sin embargo, los
ratones son más sensibles a la acción de la PTH, que produce mayor
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
hipercalcemia y más eliminación urinaria de desoxipiridinolina, efectos ambos
controlados con la administración de CT. Llama especialmente la atención que
estos ratones sin CT tienen un mayor volumen de hueso trabecular que los
controles y mayor nivel de formación ósea, además de mantener la masa ósea
tras la ovariectomía, cosa que no ocurre en los controles. Para valorar la
importancia real de estos hechos resulta necesario esperar su confirmación en
diferentes modelos experimentales.
Fenómeno de escape
El tratamiento continuo con CT tiende a producir una resistencia a la acción de
la misma. Aunque la mayor parte de los pacientes tratados con ella desarrollan
anticuerpos frente a la misma, no parece ser éste el mecanismo de producción
de la resistencia. Estudios en cultivo de osteoclastos han mostrado que el
tratamiento con CT produce una disminución de la disponibilidad de receptores
(RCT), lo que lleva a un descenso en la sensibilidad de la célula al polipéptido.
Este descenso del número de receptores se produce por una alteración
transcripcional, habiéndose demostrado una disminución del mRNA del
receptor. Existe también evidencia de que la CT puede inducir la síntesis de
proteínas citoplásmicas específicas que aumentan la degradación del receptor.
Por todo ello, el fenómeno de resistencia del osteoclasto a la CT, cuando está
en contacto continuo con concentraciones elevadas, parece mixto: una
disminución de la formación de RCT junto con el aumento de su degradación;
el papel de la formación de anticuerpos in vivo parece marginal (Martin, 1999).
Papel Fisiológico de la Calcitonina
La función más importante de la CT parece ser la protección del esqueleto, lo
que viene avalado por los siguientes hechos:
• En los seres humanos, la CT está elevada al nacer y durante la infancia, así
como durante el embarazo y la lactancia, estados en los que existen mayor
necesidad de calcio.
• Los niveles séricos de CT resultan inferiores en la mujer que en el varón y
disminuyen aún más en la mujer tras la menopausia, coincidiendo en una
mayor pérdida de masa ósea.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
• La raza negra tiene niveles de CT superiores a la raza blanca, al mismo
tiempo que sufre menor incidencia de osteoporosis.
• Algunos grupos han encontrado déficit de CT en la osteoporosis
postmenopáusica, aunque estos hallazgos no han sido confirmados por otros.
Esta falta de concordancia, junto al hecho, ya señalado, de que en situaciones
de ablación total del tiroides, con niveles interdetectables de CT, no se
produzca una pérdida importante de hueso, hace que la CT sea, aún hoy, una
hormona en busca de función (Pérez Cano et al. 1998).
Actividad Analgésica
La CT alivia el dolor producido por la fractura vertebral osteoporótica, la
enfermedad de Paget y las metástasis óseas, lo que ha sido demostrado en
estudios clínicos controlados.
A nivel farmacológico, el efecto analgésico de la CT ha sido demostrado en
diferentes especies y con distintos modelos experimentales de inducción de
dolor, como la estimulación eléctrica de la pulpa dental, demostrándose una
correlación en las distintas CT entre la actividad antiosteoclástica y el poder
analgésico.
Existen distintos posibles mecanismos a través de los cuales la CT ejerce su
acción analgésica, tanto a nivel central como periférico, destacando la
interacción con los sistemas serotoninérgicos y catecolaminérgicos, efectos
sobre receptores específicos del SNC, estímulo de la liberación de beta-
endorfinas, inhibición de la síntesis y liberación de prostaglandinas y otros
mediadores de inflamación o modulando el flujo de calcio a nivel central y/o
periférico.
Aunque todos los mecanismos íntimos de la acción analgésica no son
completamente conocidos, parece que predomina su efecto directo a nivel
central, aunque complementado a nivel periférico por los cambios que produce
en la vascularización y estimulación nerviosas, así como la propia inhibición de
la actividad osteclástica (Azria, 2002).
Uso clínico de la Procalcitonina
Los niveles circulantes de procalcitonina (PCT) son indetectables en personas
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
sanas, pero se elevan especialmente cuando existe una infección bacteriana,
por lo que se le ha buscado utilidad en el diagnóstico de estados inflamatorios.
Hoy se considera un marcador muy útil en el estudio de la sepsis, donde unos
niveles elevados (> 1 ng/ml) tienen una sensibilidad y especificidad diagnóstica
por encima del 90%. Además, los niveles más altos se correlacionan bien con
un peor pronóstico y con la existencia de shock séptico. Se considera un
marcador más sensible y específico que la proteína C reactiva, IL-6 y niveles
de lactato.
También ha demostrado su utilidad en el estudio de las pancreatitis agudas,
donde la cuantía de elevación de los niveles séricos valora mejor el pronóstico
que el sistema APACHE II habitualmente empleado (Meisner, 2002).
En resumen, la CT es una hormona polipeptídica de 32 aminoácidos producida
en las células C del tiroides, cuya acción fundamental se realiza en los
osteoclastos, donde efectúa una acción inhibidora muy potente después de
unirse a receptores específicos de membrana y estimular la producción de
AMPc. Posee, además, actividad analgésica clara en la enfermedad metabólica
ósea y su precursor (PCT) resulta útil en el diagnóstico y valoración pronóstica
de la sepsis. Sin embargo, en situaciones de ablación total del tiroides, con
niveles indetectables de CT, no se produce una pérdida llamativa de masa
ósea, lo que justifica que la calcitonina sea, aún hoy, una hormona en busca de
función.
Regulación de la Secreción
El principal estímulo es el aumento del tenor de Calcio en el Líquido
extracelular (LEC). El Magnesio tiene un efecto similar, aunque en condiciones
fisiológicas tiene poca acción. La Gastrina, Pentagastrina, Secretina, Glucagón,
estimulan la secreción de TC. El alcohol es un potente estímulo, la respuesta
es rápida y se produce tanto al ser administrado por vía endovenosa como
oral. Los estrógenos estimulan la secreción de TC durante la preñez y alcanza
un nivel máximo en el último tercio y en el post parto inmediato.
Después de la ingestión de pastos ricos en Calcio, se produce una elevación
momentánea de este mineral en plasma. La CT secretada en respuesta a la
Hipercalcemia Post Prandial “facilita” la transferencia neta de Calcio al riñón y
suprime transitoriamente la resorción del hueso. Esta acción sería necesaria en
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
los estados del crecimiento (desarrollo post natal, crianza). Como la absorción
de Calcio intestinal es la única ruta neta de entrada de Calcio al organismo y es
durante el crecimiento cuando se necesita acumular gran parte del calcio que
entra por esa vía, para soportar el crecimiento del esqueleto la, la CT juega en
este punto un rol fundamental. Es sabido que la CT posee valores altos en la
circulación fetal y que su secreción es más efectiva en los jóvenes para
disminuir en el envejecimiento.
Efectos de la Calcitonina (ct) sobre el Hueso
La CT inhibe la resorción, acción que lleva a cabo reduciendo el número de
Osteoclastos. Ellos se retraen y se separan de la superficie ósea,
disminuyendo el número de sus núcleos. En los Osteoclastos existen millones
de receptores a la CT en una magnitud 2 a 3 veces superior a la existente en
otro tipo de células. .
En las vacas adultas donde la tasa de recambio es moderada la CT no produce
una marcada hipocalcemia. La CT provoca una disminución en el tamaño de
los Osteoclastos de profundidad, los núcleos se hacen picnóticos, de esta
manera disminuye la actividad Osteocítica Periostiocitaria. La CT estimula el
desarrollo del cartílago de crecimiento, aumenta la producción de glucoproteína
y de Colágeno óseo en los Osteoblastos. Efectos de la calcitonina sobre el
riñón.
La hormona aumenta la eliminación de calcio y Fósforo contribuyendo a la
Hipocalcemia e Hipofosfatemia.
Por lo tanto su acción es semejante a la PHT con respecto al Fósforo y
antagónica con el Calcio. Aumenta la excreción renal de Na+, K+ y Mg++. La CT
aumenta la captación de Fosfatos por los tejidos blandos, especialmente
hígado.
Integración de la Regulación Hormonal en el Control del Metabolismo del
Calcio y Fósforo
Una disminución en la Calcemia provoca un aumento de la liberación y síntesis
de PTH. Esta actúa en forma medianamente rápida sobre la resorción tubular,
disminuyendo la excreción de Calcio y aumentando la de Fosfatos.
La PHT actúa también sobre el hueso aumentando el pasaje de Calcio a través
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
de la membrana que separa el Calcio en el líquido extraxelular óseo del
sistémico, incrementando la Osteólisis alrededor de los Osteocitos. Esta
respuesta “combinada” sería suficiente para que la Calcemia retornara a su
nivel normal, ante estímulos “poco intensos y prolongados”. En caso contrario
continúa la secreción de PHT y se ponen en juego mecanismos que prolongan
y acentúan la acción hormonal.
Sobre el hueso se produce un aumento de la actividad del número de
Ostoclastos con activación de nuevas Unidades Corticales de Remodelamiento
Óseo (UCR), a su vez comienzan a aparecer los efectos de la 1-25(OH)2 D3,
aumentando la resorción intestinal de Calcio, reforzando también la activación
de la PHT sobre la resorción Ósea.
Es de primordial importancia para el mantenimiento de la acción de la PHT la
existencia de un nivel adecuado de “mineralización ósea”, de allí que si no
existe actividad de Vitamina D no hay acción de PHT.
Fundamentales son entonces los efectos combinados de 1-25(OH)2D3 y PHT.
La Figura N°40 nos demuestra la integración del mecanismo hormonal, allí
podemos ver como la regulación de la Calcemia es un mecanismo
estrechamente ligado al equilibrio de dichas hormonas.
Siendo el Calcio un mineral estrechamente regulado, se puede predecir una
futuro desequilibrio cuando los valores de este mineral varían ampliamente de
un animal a otro. La figura 41 muestra la integración de la Vitamina D y sus
metabolitos con la PTH y Tirocalcitonina i en la regulación de la Calcemia.
Figura 40. Integración de la accion de la paratohormona y tirocalcitonina.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 41 A. Consecuencias de una Hipercalcemia.
Figura 41 B. Consecuencias de una Hipocalcemia.
124
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
OSTEOPOROSIS
Definición y Naturaleza
Existe una definición de osteoporosis que podríamos calificar de oficial,
acordada en una conferencia de consenso (NIH, 1993), que la describe como
una “enfermedad generalizada del esqueleto caracterizada por masa ósea baja
y alteración de la microarquitectura del hueso, con aumento de la fragilidad del
mismo y consecuente tendencia a las fracturas”. En dicha definición se
subrayan varios elementos: masa ósea baja, alteración de la microarquitectura,
aumento de la fragilidad y tendencia a las fracturas. Tanto los dos primeros
como los dos últimos guardan relación entre sí. Comenzaremos por considerar
aquéllos.
Masa Ósea Baja y Microarquitectura Ósea
La existencia de una masa ósea baja (es decir, menor de la mecánicamente
apropiada) ha sido la idea más constantemente vinculada al concepto de
osteoporosis.
De todos modos, también la idea de alteración de la microarquitectura, pese a
que pudiera parecer novedosa cuando se incluyó en la definición de consenso
referida, viene de antiguo; prueba de ello es la propia etimología de la palabra
osteoporosis: “huesos porosos”. Los “poros” se refieren a los huecos que
aparecían en el entramado trabecular (y, por lo tanto, a la falta de trabéculas).
Los “poros”, además, traducen una pérdida de masa ósea, lo que permite
concluir que masa ósea baja y trastorno de la microarquitectura, son
fenómenos interdependientes. Hay trastorno de la microarquitectura porque se
ha perdido hueso, y la pérdida de hueso se establece a expensas del
adelgazamiento o la desaparición de los elementos estructurales del mismo
(trabéculas, cortical).
Sólo hay una situación posible de masa ósea baja sin deterioro de la
microarquitectura: la falta de desarrollo del esqueleto. En la práctica, sin
embargo, es muy probable que este esqueleto sólo se haga mecánicamente
insuficiente cuando comiencen las pérdidas óseas, debido a que éstas, aun
125
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
siendo pequeñas, repercuten rápidamente sobre unas estructuras de menor
tamaño.
En definitiva, masa ósea baja y alteración de la microarquitectura son dos caras
de una misma moneda, y se establecen simultáneamente. Lo más interesante
de esta asociación es que justifica que el aumento de la fragilidad que
acompaña a la pérdida de masa ósea sea desproporcionado para la misma.
El proceso que subyace a ambos fenómenos –pérdida de masa ósea y
alteración de la microarquitectura- es una alteración de la remodelación ósea.
Podría, por ello, definirse la osteoporosis como una enfermedad de la
remodelación ósea. Más exactamente, podría definirse como una alteración de
la remodelación que determina una pérdida de masa ósea. A este respecto,
debe recordarse que hay dos mecanismos por los que las unidades de
remodelación (UR) dan lugar a pérdida de masa ósea. El primero, y a la larga
más trascendente, es la existencia de un balance negativo en la UR, en virtud
del cual las osteonas que sustituyen a las más antiguas tienen menor grosor.
Se trata de una pérdida ósea definitiva. El segundo, tal vez más importante a
corto plazo, está vinculado al espacio en remodelación. Cada vez que una UR
se activa, determina la aparición de una cavidad ósea, que supone una pérdida
transitoria de hueso (en tanto vuelve a rellenarse). Esta pérdida no es
importante en términos de cantidad, pero lo es en términos de función, ya que
viene a constituir un punto de debilidad en la trabécula en que se establece.
Ambos mecanismos tienen mucha más repercusión cuando el número de UR
aumenta, situación denominada de “alto recambio”. Un balance negativo muy
marcado puede tener también una gran trascendencia, incluso en ausencia de
recambio alto.
Fragilidad y Fracturas
La osteoporosis es un proceso en sí mismo asintomático, que sólo tiene
importancia médica por predisponer al desarrollo de fracturas. Esta
predisposición es lo que conocemos como fragilidad, que en consecuencia es,
desde el punto de vista clínico, el fenómeno central de la osteoporosis. De
hecho, en la última conferencia de consenso se ha definido ésta simplemente
como “una enfermedad esquelética caracterizada por una resistencia ósea
comprometida que aumenta el riesgo de fractura” (NIH, 2001). Es poco
126
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
probable que esta definición llegue a desplazar a la previa, porque la
disminución de la resistencia ósea no es exclusiva de la osteoporosis pero en
cualquier caso, supone un cambio del centro de atención de la enfermedad
hacia la fragilidad ósea.
Es habitual afirmar que la masa ósea (que, como ya se ha dicho, está en íntima
relación con la microarquitectura), es el mejor índice de predisposición a la
fractura (de hecho, como es sabido, ha sido el criterio elegido por la OMS para
diagnosticar la osteoporosis [WHO, 1994]). Y, sin embargo, la relación entre
masa ósea y fracturas es relativamente pobre. Téngase en cuenta, por
ejemplo, que la media de densidad ósea de una población fracturada sólo se
diferencia en 0,5-1 DE (es decir, un 5-10 %) de la de una población no
fracturada. El gradiente de riesgo de la DMO respecto a las fracturas es de
alrededor de 2 por DE (del mismo orden que el del colesterol respecto al infarto
de miocardio, en cuya génesis intervienen tantos otros factores). Ello nos obliga
a pensar que en la fragilidad están implicados más factores que la masa ósea.
En definitiva, nos obliga a plantear el concepto de calidad ósea.
Calidad Ósea
“Calidad ósea” es un concepto impreciso, en el que se ha pretendido incluir
todo aquello que, siendo ajeno a la masa ósea, condiciona la fragilidad del
hueso. Así entendido, resulta excesivamente ambicioso, ya que tendría que
abarcar aspectos difíciles de adscribir al concepto de calidad (por ejemplo, las
características geométricas del cuello del fémur). En un sentido más apropiado,
debería guardar relación fundamentalmente con las características del tejido
óseo: propiedades del colágeno, situación de la mineralización del osteoide,
acúmulo de líneas de cementación (resultado del recambio óseo), presencia de
lesiones de fatiga; podría incluso abarcar también otros aspectos hoy apenas
intuidos, como la viabilidad de los osteocitos. Algunas veces se incluye en el
concepto de calidad la microarquitectura, pero ya hemos visto su
interdependencia con la masa ósea, el concepto opuesto. Tal vez podría
considerarse el recambio óseo, que guarda una relación con la fragilidad del
hueso menos vinculada de la masa ósea.
En cualquier caso, no se pretende ahora profundizar en el estudio de la calidad
ósea, sino plantear si debe incluírsela en el concepto de osteoporosis. No
127
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
creemos que hoy pueda contestarse a este pregunta. Los elementos
clásicamente definitorios de la osteoporosis (baja masa ósea y trastorno de la
microarquitectura) son sin duda causa de fragilidad. Si por producir fragilidad
deben también considerarse elementos de la osteoporosis los factores
incluidos en el concepto de calidad ósea, es difícil de decidir. En rigor, para ello
debería comprobarse que, efectivamente, se dan con constancia en las
situaciones que se consideran de riesgo para el desarrollo de fractura
osteoporótica (edad, postmenopausia…), de la misma forma que lo hacen la
masa ósea insuficiente y la alteración de la microarquitectura. Por ejemplo, un
aspecto cualitativo, que tal vez pudiera considerarse que forma parte de la
naturaleza de la osteoporosis, podría ser la disminución en la viabilidad de los
osteocitos, ya que parece darse en situaciones que típicamente conducen a la
osteoporosis, como la depleción estrogénica o el exceso de glucocorticoides.
Aspectos Clínicos
Aunque la osteoporosis predispone a las fracturas, no lo hace a todas por igual.
Las más típicas son la vertebral, la de cadera y la de muñeca. Les siguen las
de húmero, costillas o pelvis. Algunas fracturas se consideran ajenas a la
osteoporosis, como las vertebrales superiores a T4, las de los dedos de las
manos, los huesos de la cara o los del codo. Se discute si lo son las del tobillo.
Etiología de la Osteoporosis
La osteoporosis es una enfermedad multifactorial, a cuya génesis contribuyen,
por tanto, numerosos factores genéticos (herencia poligénica) y ambientales.
Como suele ocurrir en general en tales casos, cada uno de los factores tiene un
peso relativamente pequeño en el desarrollo de la enfermedad. Son excepción
a esta regla el envejecimiento y la menopausia, que tienen un gran peso, y lo
pueden ser ocasionalmente otros factores, como la ingesta de esteroides.
En las enfermedades multifactoriales no suele hablarse de “causas” de la
enfermedad, sino de “factores de riesgo”. Aunque la mayor parte de ellos tienen
repercusión etiológica, el término engloba algunos que se comportan
simplemente como marcadores de la enfermedad.
La lista de factores de riesgo de la osteoporosis es larga (se han descrito unos
ochenta). Aparte de por esta extensión, su estudio se ve dificultado por otras
128
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
razones, como la existencia de una enorme variabilidad entre la repercusión de
unos y otros, o su distinta trascendencia sobre el desarrollo de diferentes tipos
de fracturas. Por otra parte, existen fenómenos que no son factores de riesgo
de osteoporosis, pero sí lo son del desarrollo de fracturas osteoporóticas, al
tiempo que existen otros que lo son de ambas cosas. En las líneas que siguen
mencionaremos los factores de riesgo de osteoporosis más importantes,
agrupándolos de forma que pueda ser fácil recordarlos.
1. Edad: la osteoporosis es más frecuente en el último tercio de la vida.
2. Factores genéticos: sexo (la osteoporosis es más frecuente en la mujer);
raza (es más propensa la raza blanca que la negra), carácter familiar (mayor
incidencia en hijas de madres osteoporóticas), enfermedades hereditarias
(osteogénesis imperfecta); constitución (delgadez).
3. Factores hormonales: tiempo de exposición a las hormonas sexuales (la
incidencia de osteoporosis es mayor si la menopausia es precoz, la menarquía
es tardía, existen baches amenorreicos o hay hipogonadismo), hipertirodismo;
hiperparatiroidismo, hipercortisolismo, diabetes tipo 1.
4. Factores higiénico-dietéticos y estilo de vida: aparte de calcio y vitamina D;
estado nutritivo (las personas delgadas son más propensas a la osteoporosis,
se cree que porque el tejido adiposo es fuente de estrógenos, y porque el peso
supone un estímulo mecánico para el esqueleto); ejercicio físico (la sobrecarga
mecánica favorece la formación ósea e inhibe la resorción); tabaco y alcohol,
(de efectos negativos).
5. Enfermedades no endocrinológicas: malabsorción, hepatopatías,
enfermedades inflamatorias (artritis reumatoide), mieloma.
6. Tratamientos: corticoides, citostáticos, anticonvulsivantes, heparina.
La masa ósea que posee una persona en un momento concreto depende de la
que llegó a tener al completar su desarrollo y de las pérdidas sufridas
posteriormente. Ambos hechos están determinados por los factores
comentados. Se considera que en la producción del valor máximo de masa
ósea los factores implicados más importantes son los genéticos. En cambio, en
la velocidad de pérdida de masa ósea los factores genéticos parecen tener
menor importancia que los adquiridos.
129
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Riggs y Melton han propuesto la siguiente fórmula para resumir los factores
responsables de la masa ósea de un individuo en un momento de su vida:
Q = I – (envejecimiento + menopausia + factores esporádicos)
Donde: Q = masa ósea actual e I = valor máximo de masa ósea. La fórmula
subraya la importancia del envejecimiento y de la menopausia frente a los
demás factores, que los autores califican de “esporádicos” u ocasionales.
Además, proporciona una idea clara de que la osteoporosis es el resultado de
la actuación conjunta de diversos factores.
Pese a ser la osteoporosis consecuencia de la interacción de múltiples
factores, está muy extendida la costumbre de clasificarla etiológicamente en
ciertos tipos, como si cada uno de ellos respondiera a un factor causal único.
Aunque ello es incorrecto, se acepta por resultar útil desde el punto de vista
práctico.
La clasificación establece dos grandes tipos:
-Osteoporosis primaria.
-Osteoporosis secundaria.
El segundo término se utiliza cuando el principal factor determinante de la
osteoporosis es un factor esporádico (por ej., el tratamiento esteroideo
prolongado) (tabla 6). El primer término se utiliza para englobar tres
situaciones: la osteoporosis fundamentalmente debida al envejecimiento
(osteoporosis senil), la osteoporosis fundamentalmente debida a la menopausia
(osteoporosis postmenopáusica), y la osteoporosis para la que, dándose antes
de la menopausia en la mujer y de los 65 años en el hombre, no se encuentra
ninguna explicación (forma idiopática). El conjunto de osteoporosis senil y
postmenopáusica con frecuencia se califica de involutiva. En la osteoporosis
postmenopáusica y en la idiopática, la fractura más característica es la
vertebral. En la senil son más características las fracturas de las
extremidades(con la excepción de la fractura de muñeca, que es también
frecuente en la postmenopausia), especialmente la de cadera.
130
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 6. Ejemplos de osteoporosis secundarias.
OSTEOPOROSIS PRIMARIA
Introducción
En este segmento nos referiremos a los aspectos relativos a la osteoporosis
femenina, ya que la masculina se tratará más adelante. Consideraremos en
primer lugar la epidemiología de la propia osteoporosis, después la de sus
fracturas y, finalmente, nos referiremos a la morbilidad y la mortalidad de la
enfermedad.
131
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Epidemiología de la Osteoporosis
Los estudios realizados en Rochester por Melton (1995, 1998) dejaron sentado
que, utilizando los criterios de la OMS que comentaremos después, la
prevalencia de la osteoporosis en las mujeres de raza blanca de más de 50
años es del orden del 15% cuando la densidad ósea se mide en una sola de las
tres localizaciones convencionales (columna, cadera, muñeca), y del 30%
cuando se mide en todas ellas. En España la medición en todas las
localizaciones proporciona valores algo más elevados (35-40%), a expensas de
un mayor porcentaje de mujeres con osteoporosis en columna (30%). Se
estima que, en términos absolutos, la cifra de mujeres con osteoporosis en
nuestro país se situa en torno a los 2.000.000. Como es sabido, la prevalencia
de la osteoporosis aumenta con la edad. Los estudios de Rochester mostraron,
en cifras aproximadas y mediante la determinación de la densidad ósea en las
tres localizaciones, una prevalencia, para la década de los 50 a los 59 años, del
15%; para la de los 60 a los 69 años, del 22%; para la de los 70 a los 79 años,
del 38%, y para la población de más de 80 años, del 70%.
Epidemiología de las Fracturas Osteoporóticas
La disminución de masa ósea y el aumento del número de caídas que se
producen con la edad determinan que con los años aumente marcadamente la
frecuencia de fracturas osteoporóticas, hasta el extremo de que, por encima de
los 80 años casi el 50% de las mujeres han sufrido alguna de ellas. Nos
centraremos en la fractura de cadera y en la vertebral.
132
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Fractura de Cadera
a) Incidencia. El aumento exponencial de la misma con la edad, que comienza
hacia los 50 años y se hace especialmente notable a partir de los 70, determina
que hacia los 80 años desarrollen fractura de cadera anualmente el 3- 4% de
las mujeres. De hecho, el 50% de las fracturas de cadera tienen lugar por
encima de esta edad.
El 95% de las fracturas de cadera se deben a una caída. Aproximadamente la
mitad de las veces el motivo de la misma es ajeno al propio paciente (tropiezos,
resbalones). La otra mitad guarda relación con su estado de salud (alteraciones
en la vista, síncopes -responsables de un 20% de las caídastrastornos del
equilibrio -responsables de otro 20%-, etcétera).
La incidencia de la fractura de cadera presenta enormes diferencias de unos
lugares a otros. En los países europeos se ha descrito una diferencia de 13
veces entre los más afectados y los menos. La tasa en EE.UU. se aproxima a
la de los países con mayor incidencia de Europa. Si consideramos la incidencia
estadounidense como 1, la cifra correspondiente de Suecia es de 1,3; la de
Inglaterra, Alemania y Holanda, de 1,0; la de Francia, España y Grecia, de 0,7;
la de Italia y Portugal, de 0,5; la de Turquía, de 0,1. Como se observa, existe un
“gradiente norte-sur”, cuyas causas son desconocidas, aunque se han
implicado el distinto desarrollo tecnológico y las diferentes condiciones
climáticas. Según algunos trabajos, la fractura de cadera tiene lugar con mayor
frecuencia en invierno y -paradójicamente- dentro de la casa. No todos, sin
embargo, muestran los mismos resultados.
133
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
b) Prevalencia. Alrededor del 5% de las mujeres de más de 65 años han
sufrido una fractura de la cadera.
c) Riesgo de fractura en el resto de la vida (RFRV). El RFRV para la fractura
de cadera en una mujer de raza blanca de 50 años se ha estimado en EE.UU.
en el 17,5%. En Europa es inferior a esa cifra.
Fractura Vertebral
La fractura vertebral presenta respecto a la de cadera, la diferencia sustancial
de poder ser asintomática (dos tercios de los casos), de requerir ingreso
hospitalario sólo en el 10% de los pacientes y, sobre todo, de no disponer de
criterios diagnósticos definidos, todo lo cual dificulta el estudio de su
epidemiología.
a) Incidencia. Se considera que la incidencia anual de fractura vertebral en las
mujeres de 65 años es del orden del 1%, en las mujeres de 75 años del 2%, y
en las de 85 años del 3%.
Las fracturas vertebrales pueden deberse a una caída, pero más generalmente
lo hacen a una sobrecarga mecánica, o incluso aparecen sin relación clara con
esfuerzos.
b) Prevalencia. Los estudios realizados en Europa -tal vez los más completos
en este sentido- arrojan una prevalencia que, en términos aproximados,
134
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
podemos situar en torno al 20-25% en las mujeres de más de 50 años. Ello
supone una prevalencia superior a la de la fractura de cadera, lo que puede
deberse a la mayor mortalidad de ésta, y a que ocurre a edades más
tempranas.
Como ocurría con la fractura de cadera, también en el caso de la vertebral hay
diferencias entre unos y otros países. Sin embargo, su magnitud es mucho
menor.
c) RFRV. El RFRV en una mujer de raza blanca de 50 años para la fractura
vertebral se ha estimado en EE.UU. en el 15,6%, una cifra similar a la
comentada para la fractura de cadera (también es similar en la fractura de
muñeca (16%); en conjunto, el RFRV de cualquiera de las tres fracturas es del
40%).
Morbilidad y Mortalidad
1. Fractura de cadera. La mortalidad por fractura de cadera se estima en un
20% al cabo del primer año, teniendo lugar la mayor parte de los fallecimientos
en los primeros meses siguientes a la fractura. Aproximadamente la mitad se
deben a complicaciones de la misma (embolia pulmonar, neumonía), y la otra
mitad a las enfermedades que tenía previamente la paciente. Entre un tercio y
la mitad de las mujeres que sobreviven a la fractura no vuelven a andar y se
hacen dependientes de terceros.
2. Fractura vertebral. Las enfermas con fractura vertebral tienen un exceso de
mortalidad del 20% a los cinco años, más atribuible a enfermedades
concomitantes que a la propia fractura (ésta podría ser excepcionalmente
responsable del fallecimiento por las dificultades ventilatorias vinculadas a la
cifosis). La presencia de estas enfermedades concomitantes hace que la
osteoporosis se considere un “marcador de mala salud”.
Las fracturas osteoporóticas tienen, además, valor pronóstico respecto al
desarrollo de nueva fracturas de la misma naturaleza. En concreto, se
considera que las posibilidades de que se produzca una fractura osteoporótica
aumentan en un 50-500% (dependiendo de la localización) cuando existe otra
fractura osteoporótica previa.
135
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Diagnóstico
El diagnóstico de osteoporosis puede realizarse con criterios densitométricos y
con criterios clínicos.
Diagnóstico Densitométrico
De los diversos factores que predisponen al desarrollo de una fractura
osteoporótica, el más importante es la masa ósea. Por otra parte, una masa
ósea inadecuadamente baja, además de ser un factor de riesgo de fractura, es
un elemento definitorio de la enfermedad. No es extraño, por tanto, que se la
haya elegido como criterio diagnóstico. En estos momentos, y a propuesta de
la OMS, la osteoporosis se diagnostica en función de la existencia de una
densidad mineral ósea (DMO) baja.
Dado que la DMO no es un factor dicotómico, sino continuo, ha habido que
elegir un punto de corte que permita separar los valores considerados
osteoporóticos de los no osteoporóticos. La idea del grupo de expertos que
estableció dicho punto fue la de que definiera una prevalencia de la
enfermedad en las mujeres postmenopáusicas que guardara relación con su
riesgo de fractura. El valor elegido fue el de -2,5 DE por debajo de la media
juvenil ó -2,5 T (figura 42). Ya que la relación masa ósea/riesgo de fractura es
continua, y que en tal sentido un criterio dicotómico puede proporcionar una
falsa sensación de seguridad en los valores inmediatamente superiores al de
corte, se estableció el concepto de osteopenia para referirse a las mujeres cuya
DMO se encuentra entre -2,5 y -1 T (figura 42). El concepto de normalidad
queda con ello restringido a las mujeres con una DMO superior a -1 T.
Finalmente, a la situación en que la osteoporosis (DMO < -2,5) se acompaña
de fractura, se le asignó la categoría diagnóstica de osteoporosis establecida.
136
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 42. Representación gráfica de los conceptos de osteoporosis y osteopenia según los criterios de la
OMS.
Los criterios diagnósticos de la OMS presentan limitaciones. En primer lugar,
se establecieron con base en datos de mujeres blancas postmenopáusicas, por
lo que sólo son válidos para ellas, y no para los varones ni para las mujeres
premenopáusicas o de otra razas. En segundo lugar, el valor de -2,5 T no
puede utilizarse con equipos que valoran la DMO en localizaciones periféricas
ni con equipos de ultrasonidos. La razón principal es la de que la masa ósea
evoluciona de forma distinta en las diferentes partes del esqueleto, de manera
que el porcentaje de mujeres que queda por debajo de -2,5 T varía en cada
una de ellas. Por otra parte, los distintos equipos han utilizado una población
diferente para establecer la media y DE normales. Una última limitación viene
supuesta por el hecho de que también la osteomalacia determina valores
densitométricos bajos.
Hoy se considera como gold standard para el diagnóstico de osteoporosis la
medición de la DMO en la cadera con la población del estudio NHANES III
como referencia. Se ha discutido si es preferible la determinación del cuello
femoral o de cadera total, tendiéndose a considerar que la segunda
proporciona una información más amplia que la primera. De todos modos, la
comprobación de un valor anormal en cualquiera de las dos localizaciones
permite hacer el diagnóstico.
De hecho, debe aceptarse también el diagnóstico si se comprueban valores
patológicos en la columna, aun cuando la determinación en esta localización se
considera de menor interés por dos razones: primera, que respecto a ella no se
137
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
dispone de datos en el estudio NHANES III; segunda, que los cambios
artrósicos producidos con la edad artefactan los resultados.
La utilidad diagnóstica de la densitometría (como técnica capaz de clasificar
dicotómicamente a la población: osteoporótica/no osteoporótica) no debe
confundirse con su utilidad para predecir el riesgo de fractura (como técnica
que cuantifica dicho riesgo de forma continua: a menor masa ósea, mayor
riesgo de fractura). En este sentido, es importante considerar que, aunque el
riesgo de fractura en la mujeres con T < -2,5 es mayor que el de aquellas en
que T > -2,5 (unas 4 veces), ello no significa que éstas no se fracturen (de
hecho, el número de fracturas en estas últimas no es despreciable, dado el
amplio sector de la población que presenta dichos valores densitométricos).
Por otra parte, la densitometría periférica y los ultrasonidos, de los que hemos
dicho que actualmente no deben ser utilizados con fines diagnósticos por no
podérseles aplicar los criterios de la OMS, tienen una buena capacidad para
predecir fracturas (por ello, si se consiguen establecer criterios de
homologación con la densitometría de cadera, podrían llegar a ser buenas
herramientas diagnósticas).
Diagnóstico Clínico
El padecimiento de una fractura osteoporótica es el mejor exponente de la
existencia de la enfermedad, y debe por tanto permitir su diagnóstico. La
principal dificultad que entraña la utilización de este criterio es la de asegurar
que la fractura, es efectivamente, de naturaleza osteoporótica. A ello ayudan
diversos hechos: a) ausencia de otro factor que justifique la fractura
(traumatismo, otra enfermedad ósea); b) presencia de factores de riesgo de la
enfermedad (edad, sexo, tratamiento esteroideo...); c) desarrollo de la fractura
en un hueso apropiado (no se consideran fracturas osteoporóticas las
localizadas en las vértebras superiores a T4, los huesos de la cara, los huesos
de la mano, el codo, y, según algunos autores, el tobillo).
En general, no es difícil identificar una fractura como osteoporótica (fractura de
cadera en un anciano de 80 años; fractura vertebral en una mujer de 70 años o
en un paciente tratado crónicamente con corticoides). Dentro de las fracturas
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
clásicamente atribuidas a la osteoporosis, la más problemática es la de
muñeca, ya que con relativa frecuencia es difícil decidir si la fractura la explica
el traumatismo por sí mismo.
Desde un punto de vista clínico, podría teóricamente considerarse la posibilidad
de diagnosticar la enfermedad en presencia de radiotransparencia ósea. Sin
embargo, este signo es demasiado poco sensible y poco reproducible para ser
de utilidad.
Figura 43. Forma en que el aparato de densitometría proporciona los resultados. En la parte superior se
representa el lugar que ocupa el paciente (cruz) en relación con la normalidad (banda). La columna
central de la parte inferior recoge los valores del índice T correspondientes a diversas regiones.
Factores de riesgo de osteoporosis y fracturas
Un factor de riesgo de osteoporosis puede definirse como aquella variable,
estado o condición asociado con un mayor riesgo de padecer la enfermedad, y
sobre todo una de sus consecuencias determinantes: la fractura.
La probabilidad individual de padecer una fractura osteoporótica está
condicionada por múltiples factores. De hecho, cada localización específica de
fractura tiene un perfil de factores de riesgo determinado. Generalmente no
139
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
actúan de forma aislada, sino que es la combinación de varios de ellos lo que
aumenta significativamente el riesgo de fractura y puede ser útil para
seleccionar a individuos a los que realizar una densitometría ósea e incluso
para decidir el inicio del tratamiento farmacológico.
Los factores de riesgo clínicos más sólidamente relacionados con la
osteoporosis y las fracturas se muestran en la tabla 7. Por su interés en la
práctica diaria, comentaremos alguno de ellos con mayor detenimiento,
agrupándolos en dos categorías: factores que originan un aumento de la
fragilidad ósea y aquellos relacionados con las caídas.
Factores Asociados a la Fragilidad Ósea
Edad y Sexo
El principal marcador de riesgo para la fractura de cadera es la edad, siendo el
riesgo un 50% mayor en la mujer que en el varón.
En los distintos estudios existe discordancia en atribuir a la edad un
determinado riesgo relativo (RR) de osteoporosis y fractura. En el estudio SOF
se pudo comprobar que por cada 10 años de incremento en la edad, el riesgo
de fractura de cadera aumenta 2,9 veces. En una revisión reciente (Kanis,
2002) se establece que la probabilidad a 10 años de cualquier fractura
osteoporótica (antebrazo, húmero, vertebral o de cadera) aumenta 8 veces en
las mujeres y 5 veces en los varones al pasar de los 45 a los 85 años. El riesgo
de fractura de cadera aumenta 13 veces entre los 60 y los 80 años, mientras
que la DMO desciende sólo lo suficiente como para ser responsable del
incremento en el riesgo de fractura al cuádruplo.
La mujer es el grupo poblacional más susceptible de padecer osteoporosis,
principalmente en los años cercanos y posteriores a la menopausia. La
prevalencia es de 15-20:1 respecto al hombre. A partir de los 50 años la tasa
de incidencia de fractura de cadera es mayor en la mujer que en el varón en
una relación 3:1.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 7. Factores de riesgo de osteoporosis y fractura (Guía SEIOMM 2002)
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Variables Antropométricas
El peso corporal es un importante factor de riesgo de osteoporosis. Varios
estudios han señalado que un peso menor o igual a 57 kg se asocia a un
mayor riesgo de fractura, especialmente de cadera. Una talla baja también se
ha implicado como factor de riesgo de fractura osteoporótica, así como un IMC
menor de 19 kg/m2. Por otro lado, las mujeres con un menor contenido de
grasa corporal presentan una menor DMO.
Densidad Mineral Ósea
La DMO es la variable aislada que mejor predice el riesgo de fractura
osteoporótica en la mujer posmenopáusica. El riesgo de fractura aumenta
aproximadamente al doble por cada desviación estándar de disminución de la
DMO medida por DEXA. Este riesgo varía en función de la técnica empleada,
de la localización y del tipo de fractura. En el caso de la fractura vertebral, el
riesgo aumenta 1,8 veces por cada desviación estándar de disminución de la
DMO en el cuello femoral.
Fractura Osteoporótica Previa
Independientemente del valor de la DMO medido por DEXA, la presencia de
una fractura previa por fragilidad aumenta el riesgo de nuevas fracturas entre
1,5 y 9,5 veces, dependiendo de la edad, el número de fracturas previas y su
localización. Así, el riesgo de fractura de cadera se duplica en caso de una
fractura previa (de cadera, vertebral o de antebrazo). De forma global y para
cualquier localización, el riesgo de fractura de un individuo con una fractura
osteoporótica previa, es de 2,2 veces mayor que la de un individuo sin dicho
antecedente. La presencia de múltiples fracturas previas incrementa aún más
el riesgo de fractura subsiguiente. Independientemente del valor de DMO, el
riesgo de fractura osteoporótica es 12 veces mayor en presencia de dos o más
fracturas vertebrales previas. Por tanto, la radiografía vertebral combinada con
la determinación de la DMO permite establecer un patrón de riesgo de fractura
mejor que el conseguido con cada técnica por separado. Por ejemplo, una
mujer osteoporótica de 50 años tiene el triple de riesgo de fractura de cadera
que la población general de su edad. Sin embargo, si además tiene una
fractura previa, su riesgo es 5 veces mayor.
142
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Antecedente Familiar de Fractura
Este factor se ha relacionado principalmente con la fractura de cadera. Dado
que la influencia genética sobre el riesgo de osteoporosis es multifactorial, no
sólo debe considerarse el antecedente de fractura de cadera en familiares de
sexo femenino (madre y abuela), sino también en familiares varones de primero
y segundo grados.
Índices Bioquímicos y Riesgo de Fractura
Aisladamente, la utilidad de los marcadores bioquímicos de remodelado en la
predicción de la pérdida de masa ósea es escasa. Sin embargo, dado que el
aumento del recambio, con independencia de su efecto sobre la masa ósea, es
por sí mismo un factor de riesgo de fractura, algunos estudios recientes
sugieren que una aproximación combinada con DMO y marcadores de
recambio (especialmente el CTX en orina) predice mejor el riesgo de fractura
en la mujer posmenopáusica que la simple medición de la DMO. Sin embargo
esta sigue siendo una cuestión controvertida.
Ejercicio físico
El estudio SOF mostró una asociación significativa entre el nivel de actividad
física y la fractura de cadera, aun después de ajustar para otros factores de
riesgo conocidos para esta fractura. Así, las mujeres sedentarias tienen de un
20% a un 40% más de riesgo de fractura de cadera que las mujeres que
realizan una actividad física ligera (2-4 horas de ejercicio semanales).
Factores de Riesgo de Caídas
Los datos sobre este tipo de factores proceden en su mayoría de estudios
prospectivos como el EPIDOS, el cual confirmó la importancia de alguno de
ellos, como los defectos visuales y las alteraciones neuromusculares, en el
riesgo de caídas. Estos factores se asocian principalmente con la fractura de
cadera y se han descrito entre otros los siguientes:
• Inestabilidad o alteración del equilibrio en la exploración física
• IMC bajo (<19 kg/m2)
• Antecedente de caída reciente (en el último año): una caída lateral incrementa
143
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
6 veces el riesgo de fractura de cadera en relación con una caída en otra
dirección
• Deterioro cognitivo o demencia
• Uso de sedantes
• Defectos visuales
• Alteraciones neuromusculares: la incapacidad para levantarse de una silla sin
ayuda, para estar de pie al menos durante 4 horas al día, o para dar paseos
se asocian con un incremento del riesgo.
• Enfermedades o condiciones asociadas con riesgo de caídas: enfermedad de
Parkinson, alcoholismo y vértigo, entre otros.
Prevención de la Osteoporosis a lo largo de la Vida
La prevención de la osteoporosis a lo largo de la vida puede repartirse en
cuatro períodos:
1) Durante la niñez y adolescencia se pueden tomar medidas para optimizar la
masa ósea pico que está genéticamente programada, fundamentalmente a
través de la nutrición y el ejercicio.
2) Durante la edad adulta, una vez obtenida la masa ósea pico, lo importante
es evitar factores secundarios, relacionados principalmente con la absorción de
los alimentos, la irregularidad de los ciclos menstruales o el uso de
medicamentos que puedan disminuir esa masa ósea pico.
3) En la menopausia, se deben tomar medidas activas si ésta aparece a una
edad precoz, antes de los 45 años. En la menopausia normal, asegurar una
ingesta de calcio y actividad física adecuadas.
4) En el envejecimiento, se deben mantener niveles adecuados de vitamina D e
ingesta de calcio, actividad física regular y adoptar medidas ambientales que
protejan al anciano de sufrir caídas.
Osteoporosis y Rehabilitación
La osteoporosis constituye un enorme problema de salud pública, por lo que es
necesario difundir el conocimiento de las posibles causas de la misma, así
como las medidas utilizadas para su diagnóstico, prevención y tratamiento.
Este último debe ser enfocado de una manera multidisciplinaria para obtener
los mejores resultados.
144
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
La rehabilitación desempeña un papel importante tanto en el tratamiento como
en la prevención de la osteoporosis. Previene la aparición de las fracturas
osteoporóticas indirectamente, al reducir el riesgo de caídas, y directamente, a
través de la acción trófica de las tensiones mecánicas sobre el tejido óseo.
La rehabilitación en el tratamiento de las fracturas osteoporóticas depende del
tipo de fractura, de las condiciones y la edad del paciente.
Ejercicio Físico y Prevención de la Osteoporosis
El ejercicio físico desempeña un papel trófico sobre el tejido óseo. La densidad
mineral ósea depende en parte de la actividad física efectuada antes de los 20
años, por lo cual la prevención de la osteoporosis debe empezar desde la
infancia. Es preciso que los niños y adolescentes realicen una actividad física
regular dirigida hacia actividades en las cuales se realicen ejercicios de
impacto. El ejercicio realizado en la edad fértil de las mujeres tiene como
objetivo mantener el capital óseo. Si existe alguna dificultad para la realización
de actividades deportivas regulares, se debe incitar a caminar con paso rápido,
subir y bajar escaleras, etc.
En la mujer postmenopáusica es preciso insistir acerca de la importancia del
ejercicio físico. El entrenamiento debe ser progresivo (de 20 minutos a una
hora) tres veces a la semana. Este programa permite disminuir la pérdida de
masa ósea, mejorar la calidad de vida y el equilibrio.
Se recomiendan:
• Ejercicios de tonificación muscular.
• Estiramientos musculares.
• Jogging.
• Marcha rápida.
• Equilibrio y coordinación.
• Ejercicios de pronosupinación con resistencia, en particular del pronador
cuadrado.
• Ejercicios de flexión del muslo con pesas en el tobillo, para frenar la pérdida
de masa ósea en región lumbar debido a la intervención del psoas.
• Extensiones del tronco contra la gravedad, activando los músculos espinales
de la columna dorsolumbar.
145
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
• Ejercicios de abducción del muslo en decúbito lateral y con resistencia en el
tobillo para potenciar la musculatura trocantérea.
• Correr, si las condiciones físicas lo permiten, con calzado adecuado y
evitando terrenos irregulares y resbaladizos.
Se debe evitar la anteflexión del tronco sobre todo si existe fragilidad ósea, ya
que aumenta el riesgo de fractura vertebral.
No se recomiendan las cargas pesadas, y se deben evitar los deportes de
riesgo como el esquí, en los cuales las caídas son frecuentes y pueden
aumentar la frecuencia de fracturas.
El ejercicio físico mejora el rendimiento motor y la autonomía de las personas
de edad avanzada. Se realizarán ejercicios de flexibilización de tobillos y
caderas, isométricos, de los grupos musculares implicados en la deambulación
(sobre todo glúteos y cuadríceps), trabajo del equilibrio (apoyo monopodal,
marcha hacia delante y hacia atrás, etc.), ejercicios vestibulares y
entrenamiento a situaciones desestabilizantes.
Se recomendará paseo diario.
Prevención de las Caídas
En las personas de edad avanzada es necesario prevenir las caídas mejorando
la forma física del paciente e intentando corregir los factores de riesgo de las
mismas. Se ajustará el tratamiento médico limitando o erradicando los
fármacos que provoquen hipotensión o aturdimiento, o que aumenten el riesgo
de caídas.
El oftalmólogo deberá realizar revisiones periódicas de la agudeza visual.
Es importante el acondicionamiento del domicilio para eliminar los obstáculos
que aumentan el riesgo de caídas en el hogar.
El calzado debe tener tacones de goma, no demasiado altos, y
recomendaremos el uso de bastones para reducir la posibilidad de caídas.
Rehabilitación de pacientes osteoporóticos
Los pacientes osteoporóticos se benefician de la cinesiterapia. Se recomiendan
los programas de ejercicio personalizados y los mismos ejercicios que en la
prevención de la osteoporosis (figura 44).
146
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Debemos insistir en el equilibrio y en el entrenamiento con obstáculos para
prevenir las caídas y, por tanto, las fracturas.
Figura 44. Ejercicios útiles en el tratamiento y la prevención de la osteoporosis.
Tratamiento de la Osteoporosis con Calcio, Vitamina D y Metabolitos
Para evaluar el efecto del tratamiento de la osteoporosis con calcio y vitamina
D, revisaremos sólo trabajos publicados con diseño de ensayo clínico aleatorio,
enmascarado, que utilicen como parámetro de eficacia la tasa de fracturas, y
no tan sólo su efecto sobre la masa ósea o sobre los marcadores del
remodelado óseo.
Calcio
Las necesidades de aporte óptimo de calcio recomendado por el National
Institute of Health (NIH) para mujeres posmenopáusicas se sitúan en los 1.500
mg diarios de calcio elemento. Para evaluar la cantidad de calcio tomada cada
día debe sumarse el calcio dietético a los suplementos farmacológicos. Es
importante considerar que no todas las sales de calcio contienen el mismo
calcio elemento; para calcular el calcio farmacológico administrado debe
tenerse en cuanta el contenido de calcio necesario para conseguir 1g de calcio
elemento según esté en forma de carbonato (2,5 g); citrato (3,7 g); pidolato
(7g); lactogluconato (7,7 g); gluconato (11 g).
147
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
En 1995 Reid et al, en un estudio de cuatro años que finalizan 86 mujeres
tratadas con 1 g de calcio o placebo, encuentran en el grupo tratado una
reducción sostenida en la pérdida de densidad mineral ósea a nivel corporal
total, vertebral e incluso a nivel del cuello femoral, con una disminución en la
tasa de fracturas vertebrales sintomáticas (9 en el grupo placebo vs 2 en el
grupo de pacientes tratadas con calcio, p < 0,04).
Recker et al (1996) han realizado un estudio prospectivo, aleatorizado, doble
ciego, controlado con placebo, durante algo más de cuatro años, en mujeres
mayores de 60 años (media de edad, 73) que vivían en su domicilio y
consumían menos de un gramo diario de calcio, para valorar la suplementación
con 1.200 mg de calcio diario. Repartieron a las mujeres en dos grupos, según
que presentaran (n: 94) o no (n: 103) fracturas vertebrales previas. La
administración de calcio previno la pérdida de masa ósea en el antebrazo y
disminuyó en un 59% la aparición de nuevas fracturas vertebrales en el grupo
de fracturas previas, aunque no en el grupo sin fracturas.
En la mayoría de los estudios publicados, el calcio sólo parece ser efectivo en
mujeres con ingesta habitual de calcio insuficiente. La efectividad es más clara
en mujeres ancianas, aunque sea también posible en mujeres con menopausia
reciente.
Con los datos obtenidos de la revisión sistemática de la literatura se puede
concluir que en mujeres posmenopáusicas debe recomendarse la ingesta de al
menos 1.500 mg/día.
La mayoría de los ensayos clínicos aleatorizados de diferentes fármacos
antirresortivos administran conjuntamente al menos 500 mg de calcio al día. En
definitiva, en mujeres posmenopáusicas con ingesta deficiente de calcio, los
suplementos farmacológicos disminuyen la pérdida ósea y el riesgo de fractura
vertebral (nivel de evidencia, 1b). Dosis de 1.000 mg al día muestran un
descenso muy escaso, aunque significativo, del riesgo de fractura (nivel de
evidencia, 2a).
Vitamina D
Las dos grandes posibilidades terapéuticas del sistema endocrino de la
vitamina D en la osteoporosis son la vitamina D y el calcitriol o análogos, como
la 1- hidroxivitamina D, siempre acompañadas de los suplementos de calcio.
148
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tan sólo tres ensayos clínicos controlados han valorado la eficacia de
suplementos de vitamina D sobre la incidencia de fracturas osteoporóticas. El
más conocido y muestra más numerosa fue el Decaylos, dirigido por Chapuy y
Meunier (Chapuy 1992, Meunier 1994). Se efectuó en un grupo de 3.270
mujeres muy ancianas (edades comprendidas entre 79 y 106 años) que vivían
en residencias y no en su domicilio, asignadas al azar para tomar placebo o 1,2
gramos de calcio elemento y 800 unidades de vitamina D3, evaluando sólo
fracturas no vertebrales. Las mujeres incluidas en ambos grupos tenían
insuficiencia en vitamina D (unos 13-16 ng/ml de 25OHD), con PTH elevada,
que se correlacionaba inversamente con la densidad mineral ósea del fémur.
En las pacientes con tratamiento activo la 25OHD subió a 42 ng/ml, con
disminución en los niveles séricos de PTH de 54 a 30 pg/m, mientras que en el
grupo tratado con placebo la 25OHD se mantenía insuficiente y la PTH subía
de modo significativo.
En pacientes con tratamiento activo, a los 18 meses ya hubo un 43% menos de
fracturas de cadera (p = 0,04) y un 32% menos de fracturas no vertebrales (p =
0,02). La densidad mineral ósea (DMO), medida en un subgrupo, aumentó un
2,7% en las que recibieron tratamiento, mientras que disminuyó un 4,6% en las
que recibieron placebo (p < 0,001). Después de 3 años de tratamiento, las
probabilidades de sufrir una fractura no vertebral o una fractura de cadera
habían disminuido en un 24 y 29 %, respectivamente (p < 0,01). El tratamiento
también producía una reducción sustancial de la morbilidad en los ancianos, de
importante costo social, con una prolongación significativa de la vida, puesto
que en el estudio un 24% de pacientes fallecían tras padecer una fractura.
Lips et al, en 1996, publicaron un estudio prospectivo, doble ciego, que incluía
2.578 hombres y mujeres (edad, 80 ± años) y que evaluó el efecto de un
suplemento diario de 400 UI de vitamina D3, sin calcio. Después de un año, la
PTH se había reducido un 6% respecto a la basal, y después de dos años la
DMO del cuello femoral había aumentado un 2,2%, pero no se observaron
modificaciones en la incidencia de fracturas.
Las diferencias entre ambos estudios europeos se podrían explicar por el uso
de calcio en el grupo francés, pero en Holanda la ingesta dietética de calcio fue
elevada (de 868 mg/dl). Además, la incidencia de fracturas fue menor en el
grupo placebo holandés que en el francés (29 vs 40 por 1.000), de modo que el
149
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
poder para demostrar diferencias significativas en la tasa de fracturas podría
ser menor en el estudio holandés.
Dawson-Hughes et al efectuaron en Boston un estudio en 445 ancianos de
ambos sexos (199 hombres) con masa ósea baja que vivían en su domicilio, a
los que administran 700 unidades de colecalciferol y 500 mg de calcio vs
placebo (Dawson-Hughes 1997). La fractura no vertebral fue un objetivo
secundario. Aunque no encontraron diferencia en la DMO entre ambos grupos,
observaron que de las 37 fracturas nuevas no vertebrales, 26 pertenecían al
grupo placebo y 11 correspondían al grupo de tratamiento activo (p = 0,02).
En un diseño cuasi-aleatorizado, Heikinheimo et al (1992) estudiaron a 799
ancianos en Finlandia. Dos tercios vivían en sus casas y los demás en un asilo.
Los ancianos fueron distribuidos en dos grupos, uno de los cuales recibió
150.000 UI de vitamina D2 anualmente, durante cinco años, y el otro actuó de
control. La cuarta parte de los ancianos eran varones y tenían 86 años de
media. El seguimiento fue desde los 2 a los 5 años. El objetivo principal del
estudio fue el efecto sobre la fractura sintomática (confirmada mediante
radiografía). En los ancianos tratados, el calcio permaneció normal, se
normalizó la 25OHD y disminuyó la fosfatasa alcalina sérica. La fractura
disminuyó un 25% (p = 0,03) (Heikinheimo 1992). Los autores concluyen que el
suplemento de vitamina D anual produce un beneficio sustancial sobre las
tasas de fractura de la extremidad superior y las costillas en este grupo, pero
no sobre las fracturas de cadera. No obstante, la reducción de la fractura de
cadera fue del 22%. La falta de significación puede deberse al pequeño tamaño
de la muestra.
Calcitriol (1,25[oh]2 Vitamina D) y Análogos
Tilyard et al (1992) evalúan en el ámbito de atención primaria, en un estudio no
diseñado a doble ciego, durante tres años, el efecto del calcitriol sobre las
fracturas vertebrales en mujeres con osteoporosis postmenopáusica que
presentaban entre una y cinco fracturas vertebrales. Tratan a todas las mujeres
con 1 g de calcio elemento diario y establecen dos grupos: uno control de 300
mujeres y otro de 319 tratado con 0,25 μg de calcitriol dos veces al día, con
titulación de la dosis en función de los niveles séricos de calcio y creatinina. Al
final del tercer año se habían reducido significativamente el número de mujeres
150
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
con nuevas fracturas, el número total de nuevas fracturas y la tasa de nuevas
fracturas/ 100 pacientes y año (9,9 vs 31,5, p < 0,001). No se evidenciaron
efectos adversos significativos en las pacientes tratadas con calcitriol (Tilyard
1992).
Previamente a ese ensayo se había llevado a cabo en Estados Unidos un
estudio multicéntrico con distribución aleatoria, en fase 3, doble ciego,
controlado con placebo. Ajustando la ingesta de calcio diaria a 1 g, la dosis de
calcitriol comenzaba con 0,25 μg diarios y se llevaba a la máxima posible
tolerada (sin hipercalcemia ni hipercalciuria) con una fase abierta de extensión.
Por razones metodológicas, los tres centros que participaron en el estudio
publicaron sus resultados de modo independiente (Gallagher et al, 1990; Aloia
et al, 1988; Ott et al, 1989). No se objetivaron disminuciones en la incidencia de
fracturas, aunque los tamaños muestrales fueron pequeños (40, 34 y 86
mujeres, respectivamente).
La DMO evolucionó mejor en las mujeres tratadas que en las no tratadas. Las
dosis diarias de calcitriol empleadas oscilaron entre 0,5 y 0,8 μg.
Falch et al publicaron en 1987 un ensayo clínico a ciego simple, prospectivo, de
tres años de duración, con distribución aleatoria, estudiando a 86 pacientes
repartidas en dos grupos. No encuentran diferencias, en cuanto a la tasa de
fracturas vertebrales, entre el grupo tratado con 0,5 μg diarios de calcitriol y el
grupo control tratado con 400 UI de vitamina D3.
La 1-hidroxivitamina D fue empleada por primera vez en 1987 por Orimo et al,
en un estudio no aleatorizado, retrospectivo. Se evaluaron 86 mujeres
postmenopáusicas con fracturas vertebrales, en las que el objetivo final fue la
valoración de la tasa de las fracturas. Se evidenció una disminución de la
misma (expresada como fracturas por 1.000 pacientes y año) en las pacientes
tratadas con 1 mg diario de 1-hidroxivitamina D y calcio (140), o con 1-
hidroxivitamina D (350) frente al calcio solo (650) o frente al placebo (960) .
El mismo grupo japonés, en 1994, lleva a cabo un estudio prospectivo, doble
ciego, en mujeres postmenopáusicas con osteopenia y fractura vertebral, a las
que administraron 1 mg diario de 1-hidroxivitamina D o placebo, todas las
cuales recibieron suplementos de 300 mg de calcio. La DMO en la columna
lumbar aumentó un 0,65% con 1a-hidroxivitamina D y disminuyó un 1,14% con
placebo (p = 0,037). No se evidenciaron cambios de DMO en el cuello femoral,
151
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
pero sí en el trocánter, donde se observó un incremento del 4,20% en el grupo
tratado, frente a una disminución de 2,37% en el grupo placebo (p = 0,055). La
tasa de fracturas vertebrales en el grupo tratado con 1-hidroxivitamina D fue
menor (75/1000 pacientes) que en el grupo placebo (277/1.000 paciente año)
(p = 0,029), si bien los datos basales parecen indicar un mayor riesgo en las
pacientes tratadas con placebo.
Conclusión
Con los datos actuales, se puede concluir que la vitamina D asociada al calcio
disminuye la incidencia de fractura del fémur, aunque no la de fractura
vertebral, en la población anciana asilada con niveles insuficientes de vitamina
D (nivel de evidencia 2a), grado de recomendación B según el Centro de
Medicina Basada en Pruebas de Oxford (Reino Unido). Sobre la evidencia de
las necesidades de vitamina D, en adultos y ancianos, parece claro que se
necesitan 800 UI diarias (bastante más de la denominada "ingesta adecuada").
El margen de seguridad con esas dosis al día es sustancial. Un exceso de
vitamina D puede causar hipercalciuria y aun hipercalcemia, pero esas
complicaciones no aparecen si la dosis diaria no pasa de 2.400 UI diarias, y
eso de modo prolongado.
El calcitriol y el alfacalcidiol, a dosis de 1 μg diario, asociados al calcio,
disminuyen la pérdida ósea y la incidencia de fractura vertebral (nivel de
evidencia, 2a), aunque no han demostrado su eficacia en la postmenopausia
reciente (nivel de evidencia, 1b), grado de recomendación A. Ambos
incrementan el riesgo de hipercalcemia (nivel de evidencia, 2a) y ,en caso de
empleo, deben controlarse cuidadosamente la calcemia, la calciuria y el
aclaramiento de creatinina.
BIFOSFONATOS EN EL TRATAMIENTO DE LA OSTEOPOROSIS
Mecanismos de Acción de los Bisfosfonatos
Los bisfosfonatos (BP), en particular el alendronato (ALN) y el risedronato
(RIS), son los únicos agentes no hormonales que han demostrado reducir tanto
las fracturas vertebrales como las periféricas. Los BP reducen el recambio
(turnover) óseo disminuyendo el número de sitios de remodelado activo donde
tiene lugar la resorción excesiva. Los principales mecanismos de acción son
152
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
dos. Los BP más antiguos y menos potentes, como el etidronato y el
clodronato, son captados por los osteoclastos y convertidos en análogos
tóxicos de ATP.
Sin embargo, los BP más potentes actúan inhibiendo la farnesildifosfato (FPP)-
sintasa, una enzima de la vía de síntesis de colesterol a partir del mevalonato.
Estos BP que contienen nitrógeno (N-BP), suprimen indirectamente el proceso
de geranil-geranilación de las proteínas, lo que a su vez inhibe la actividad
osteoclástica.
Propiedades Físico-Químicas
Para suprimir la actividad osteoclástica los BP deben llegar a la circulación
sanguínea y adherirse al hueso. Su biodisponibilidad es baja, inferior al 1-2%
(Rodan y Reszka, 2002). Los BP son análogos estructurales del pirofosfato en
los que el oxígeno central ha sido sustituido por carbono (figura 45). Ese
esqueleto P-C-P es en buena parte responsable de la baja biodisponibilidad.
Sin embargo, dado que también facilita la fijación a la hidroxiapatita, incluso las
pequeñas cantidades de fármaco que se absorben pueden ejercer importantes
efectos anti-resortivos. Con los BP potentes, el uso de dosis menores permite
que el fármaco se localice preferentemente en los sitios de resorción, como se
ha demostrado con el ALN. Los radicales R1, unidos covalentemente al núcleo
P-C-P, influyen en la afinidad por el hueso. Así, los grupos hidroxilo (OH)
parecen aumentar la fijación, mientras que el Cl la reduce. Ello explica que los
BP con grupos OH (ALN, etidronato, ibandronato, pamidronato, RIS y
zoledronato) se fijen al hueso con una afinidad similar y muy superior a la del
clodronato.
A su vez, ello puede influir en diferentes propiedades de los BP, como la
potencia, la especificidad y la duración del efecto. La liberación de los BP
desde el hueso es multifásica y ha sido estudiada sobre todo en el caso del
ALN (Kahn et al, 1997). Se han señalado diferentes vidas medias, dependiendo
de la forma de hacer los cálculos. Cuando se valoró en los días 4º-7º, la vida
media calculada fue de 0,8 días. Por el contrario, las mediciones en los días 9º-
16º y 30º- 180º dieron lugar a estimaciones de la vida media de 6,6 y 35,6 días,
respectivamente. La excreción urinaria del ALN es esencialmente mono-
153
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
exponencial entre los 8 y los 18 meses, con una vida media terminal de 10,5
años.
No se dispone de estudios similares con otros BP, aunque los datos del ALN se
han utilizado para estimar la excreción de pamidronato en un modelo mixto
farmacocinético/farmacodinámico.
Figura 45. Estructura de los bisfosfonatos.
Acciones Intracelulares
En la actualidad se acepta que los BP inhiben la resorción de hueso por sus
efectos en el interior de los osteoclastos. En ratas, se ha demostrado que el
ALN se acumula en vivo sólo en los osteoclastos, no en otras células del hueso
o la médula. Ello puede deberse a la capacidad de los osteoclastos para
154
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
segregar hidrogeniones, lo que libera los BP de la superficie ósea. Entre las
formas de captación de los BP por los osteoclastos se han señalado la
transcitosis (paso de los fragmentos de hueso resorbidos al interior de los
osteoclastos en las vesículas) y la pinocitosis (captación de material
extracelular a través de la formación de vesículas formadas a partir de
invaginaciones de la membrana celular).
Una vez en el interior de los osteoclastos, son las cadenas R2 las que
determinan la potencia y eficacia del fármaco (fig. 1). Éstas no parecen influir
en la fijación al hueso, pero determinan el mecanismo de acción. En el caso del
clodronato (Cl en R2) y el etidronato (CH3 en R2), se ha sugerido que actúan a
través de su metabolización a análogos del ATP (Frith, 2001). Ello llevaría a
inducir la apoptosis (muerte celular) por inhibición de la función mitocondrial. La
activación de unas proteasas llamadas caspasas parece parece ser importante
en la inducción de la apoptosis. Las caspasas 3, 8 y 9, que pueden ser
activadas en los osteoclastos, pueden hidrolizar diversas proteínas a nivel de la
secuencia de aminoácidos DEVD. Una de ellas es la MST1, un agente
proapoptótico que es activado por la acción de las caspasas. Ello, a su vez,
provoca una mayor activación de caspasas (retroalimentación) y diversas
kinasas, así como la translocación de MST1 al núcleo celular, donde induce la
condensación de la cromatina por mecanismos aún no identificados.
La inducción de apoptosis parece ser un fenómeno fundamental en el
mecanismo de acción del clodronato y el etidronato. De hecho, el efecto anti-
resortivo puede bloquearse mediante la inhibición de la apoptosis. Sin
embargo, la inhibición de los fenómenos de apoptosis no tiene efecto sobre la
reducción de la resorción inducida por N-BP, como el ALN y el RIS (Halasy-
Nagy, 2001), que actúan por mecanismos diferentes.
La Farnesildifosfato Sintasa como Diana Molecular de los N-BP
Aunque algunos BP, como el ibandronato, pueden inhibir la FPP-sintasa y la
escualeno-sintasa, sólo la primera de ellas es relevante en cuanto al efecto
antiresortivo.
Además de numerosos estudios in vitro, al menos dos estudios in vivo han
demostrado el papel de la FPP-sintasa como diana molecular de los N-BP. De
hecho, la administración in vivo de ALN, RIS o ibandronato, provoca la
155
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
inhibición de la FPP-sintasa específicamente en los osteoclastos, pero no en
otras células del hueso.
La FPP-sintasa está implicada en la vía de síntesis del colesterol (fig. 2).
Produce el FPP (un isoprenoide de 15 carbonos), el cual se convierte después,
por condensación con un isoprenoide de 5 carbonos, en geranilgeranil-difosfato
(GGPP, de 20 carbonos), gracias a la acción de la GGPP-sintasa. Tanto el
GGPP como el FPP pueden participar como sustratos en una reacción en la
cual se libera el radical difosfato y el resto lipídico se encadena a una proteína,
en un proceso conocido como geranilgeranilación y farnesilación,
respectivamente (figura 46). La inhibición de la FPP-sintasa por los BP
disminuye los niveles de FPP, y en consecuencia, los de GGPP y la
geranilgeranilación de las proteínas. Ello repercute sobre la función
osteoclástica, presumiblemente porque algunas proteínas geranil-geraniladas
son imprescindibles en la organización del citoesqueleto, el tráfico de vesículas
y la formación del “borde en cepillo”. Con concentraciones elevadas de BP o
tras la exposición prolongada se induce también la apoptosis.
La implicación de la FPP-sintasa en el mecanismo de acción de los N-BP se
confirma por el hecho de que sus efectos se revierten al añadir los metabolitos
cuyos niveles se reducen como consecuencia de la inhibición de la enzima.
Sin embargo, los efectos del clodronato o el etidronato, BP que actúan por un
mecanismo diferente, no se pueden revertir por este procedimiento.
Además, otros productos que alteran esta misma vía pueden tener efectos
similares a los N-BP. Es el caso de las estatinas, que inhiben la HMG-CoA
reductasa, y cuya acción puede ser revertida también al normalizar los niveles
de GGPP. Finalmente, los inhibidores de la geranil-geranilación, pero no los
inhibidores de la farnesilación, tienen también efectos sobre los osteoclastos
similares a los N-BP.
156
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 46. Mecanismo de acción de los bisfosfonatos nitrogenados.
Sobre la base de los conocimientos actuales, es probable que la alteración del
tráfico vesicular y la organización citoesquelética sean los mecanismos clave
de actuación de los N-BP. Sin embargo, aún se desconoce cuáles son las
proteínas geranil-geraniladas implicadas en ello. La formación del borde en
cepillo es muy dependiente del tráfico vesicular, que está bajo el control de
unas proteínas geranil-geraniladas, las Rab GTPasas. Dado que el borde en
cepillo y las vesículas desaparecen tras el tratamiento con ALN, es posible que
en ese efecto estén implicadas algunas Rab GTPasas. En osteoclastos de rata
157
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
se han identificado al menos 7 Rab. La Rab7 podría ser una de las dianas de
los N-BP. De hecho, en estudios experimentales en los que se inhibe la
expresión de Rab7 se observan inhibición de la resorción y cambios
ultrastructurales similares a los encontrados tras la administración de ALN.
También se puede inhibir la resorción a través de la alteración del citoesqueleto
de actina, que está regulado por otra clase de GTPasas. Tres proteínas de la
familia Rho, la Cdc42, la Rac y la Rho, todas las cuales son geranil-
geraniladas, desempeñan papeles reguladores en los osteoclastos.
Las mutaciones inactivadoras de Rac o RhoA suprimen la resorción ósea,
provocando cambios en la morfología de los osteoclastos, así como en su
motilidad y la organización del citoesqueleto.
En cuanto a la apoptosis inducida por los N-BP, como se ha señalado antes,
está implicada la activación de las caspasas 3 y 9, las que a su vez actúan
sobre la MST1 y la activan. Esta secuencia de señales no es específica de los
N-BP, sino que se observa también en la apoptosis espontánea o inducida por
otros productos.
La apoptosis espontánea puede evitarse manteniendo los osteoclastos en
presencia de CSF-M y RANKL, citocinas que actúan a través de las vías de Akt
y NF-kB, respectivamente. También comparten una vía de señal común que
conduce a la activación de la diana de la rapamicina en los mamíferos (mTOR)
y la kinasa de la proteína ribosómica S6, que también son reguladas por las
GTPasas geranil-geraniladas Cdc42 y Rac. Esta vía, necesaria para la
supervivencia de los osteoclastos, se suprime cuando se bloquea la
geranilgeranilación (Glantschnig 2003). Y es posible que desempeñe también
un papel en la actividad de los osteoclastos, pues la rapamicina, un inhibidor de
mTOR, produce una profunda alteración del citoesqueleto de actina. Ello
sugiere que los N-BP, actuando a través de la inhibición de la FPP-sintasa,
podrían provocar una cascada de acontecimientos con supresión de la geranil-
geranilación y, en consecuencia, alteración de la transmisión de señales de las
citocinas a través de mTOR y la kinasa de la proteína ribosómica S6, lo que
finalmente provocaría la alteración del citoesqueleto de actina e induciría la
apoptosis, disminuyendo así la actividad osteoclástica y el recambio óseo.
158
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Conclusión
Se han producido notables avances en el conocimiento de los mecanismos de
acción de los BP a los niveles celular y molecular. La estructura de los BP
determina su fijación al hueso, su potencia y sus efectos intracelulares. A
diferencia de los BP de primera generación, como el etidronato y el clodronato,
los N-BP actuán a través de la inhibición de la FPP-sintasa, una enzima
implicada en la síntesis del colesterol a partir del mevalonato. Esto bloquea una
vía colateral que controla la geranil-geranilación de las proteínas, lo que
conduce a una inactivación de GTPasas e interferencia de la transmisión de
señales de algunas citocinas, con la consiguiente inhibición de la actividad
osteoclástica. También se induce la apoptosis de los osteoclastos, pero, a
diferencia de lo que ocurre con los BP de primera generación, la apoptosis no
constituye un paso necesario en la inhibición de la resorción. Si bien no se
conocen con certeza cuáles son las proteínas geranil-geraniladas implicadas
en estos fenómenos, los estudios del tráfico vesicular y del citoesqueleto
sugieren la implicación de miembros de las familias Rab y Rho.
TRATAMIENTO HORMONAL SUSTITUTIVO
Introducción
Durante los últimos años, se han aportado importantes evidencias científicas
que han permitido relacionar, de una u otra manera, los estrógenos endógenos
con la fisiología del aparato vascular y del hueso; así como con la físiopatología
y la patogenia de las enfermedades derivadas de estos sistemas y de las
neoplasias genitales y mamarias. Estos datos, junto con un mejor conocimiento
de la epidemiología y una mayor experiencia clínica en el empleo de las
terapias englobadas bajo el término genérico de “terapia hormonal sustitutiva”
(THS),han abierto un importante debate científico acerca del papel que podrían
tener los estrógenos solos o asociados a los gestágenos, no sólo en la mejoría
de la calidad de vida de la mujer climatérica, al corregir la clínica subjetiva,
presente en una importante proporción de ellas, sino también en la prevención
de algunas de las enfermedades que constituyen la causa más importante de
su morbi-mortalidad. A la vez, la generalización de estos tratamientos a
grandes sectores de mujeres ha abierto una encendida polémica, durante los
últimos años, acerca de sus riesgos, especialmente el cáncer de mama.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Desde la publicación de los resultados del estudio HERS (Heart and
Estrogen/Progestin Replacement Study) y, sobre todo desde el cierre, hace
unos meses, de una de las ramas del estudio “Iniciativa para la Salud de las
Mujeres” (WHI – Women Health Initiative), se ha generalizado, especialmente a
través de los medios de comunicación, la falsa idea de que los tratamientos con
estrógenos y gestágenos (THS), utilizados durante el climaterio, presentan
unos riesgos muy superiores a los beneficios.
El estudio HERS fue un ensayo clínico que incluyó a 2.763 mujeres, con
enfermedad coronaria establecida (antecedente de infarto agudo de miocardio),
cuyo objetivo primario consistió en evaluar la eficacia de la THS en la
prevención secundaria del infarto agudo de miocardio (IAM). Tras un periodo
de seguimiento de 4,1 años los resultados demostraron que para esta
indicación concreta no presentaban ninguna ventaja frente al placebo. Una
prolongación del estudio, denominado HERS II, durante dos años
suplementarios, ratificó la conclusión del estudio inicial.
El WHI es un ensayo clínico que ha reclutado a una población de más de
16.500 mujeres postmenopáusicas inicialmente sanas, aunque en un análisis
posterior pudo comprobarse que muchas de ellas presentaban algún riesgo
cardiovascular (36% eran hipertensas, casi un 13% padecían
hipercolesterolemia y un 69,2% presentaban obesidad, la mitad con obesidad
mórbida) y con una edad media de 63 años (edad media muy superior a la de
las mujeres españolas tratadas con THS). Los objetivos primarios consistían en
analizar la influencia de una asociación de estro-progestágenos sobre la
prevención primaria de la enfermedad cardiaca-coronaria y sobre el riesgo de
cáncer de mama. El objetivo secundario fue la influencia de este tratamiento
sobre el riesgo de fractura de cadera, y se incluyeron objetivos terciarios como
la enfermedad tromboembólica o el cáncer de colon. En cualquier caso, dicho
estudio en ningún momento incluyó entre sus objetivos el análisis de los
beneficios de la THS que ya estaban suficientemente demostrados en estudios
anteriores.
La importancia de estos dos estudios y sus resultados, junto con la controversia
que han generado, tanto a nivel de la sociedad en general como en el entorno
científico, obligan a realizar un reanálisis de los riesgos y beneficios de la THS
desde una perspectiva global y no sólo en base a los resultados de estos dos
160
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
estudios, que tienen como limitación los propios objetivos para los que fueron
diseñados.
BENEFICIOS DEMOSTRADOS DE LA THS
1- Corrección de los Síntomas Climatéricos
Aunque los síntomas que pueden hacer su aparición durante el climaterio son
muy variados, podrían agruparse en tres grandes áreas: síntomas
neurovegetativos (sofocos, sudoración y mareos), psicológicos o psicoafectivos
(tristeza, estado depresivo, irritabilidad, insomnio...) y urogenitales (sequedad
vaginal, escozor, dolor en el coito).
En el momento actual, existe evidencia científica suficiente como para afirmar
que los estrógenos, solos o asociados con gestágenos, administrados por
cualquier vía (oral, transdérmica, intravaginal, intranasal...), son eficaces para
la corrección de los síntomas neurovegetativos y de la atrofia urogenital. Por el
contrario, no existe evidencia científica suficiente que demuestre que la THS
mejora de forma significativa, frente a placebo, la sintomatología psicológica.
2- Prevención de la Pérdida Ósea y Fracturas
En diferentes ensayos clínicos se ha demostrado suficientemente que los
estrógenos incrementan la densidad mineral ósea (DMO) en mujeres
posmenopáusicas de todas las edades, y que la asociación de suplementos de
calcio potencia el efecto de los estrógenos sobre la masa ósea (MO).
Si tenemos en cuenta que la importancia de la osteoporosis radica,
fundamentalmente, en la morbimortalidad que generan sus complicaciones, es
decir, las fracturas, cualquier tratamiento dirigido a su prevención debe ejercer,
a medio o a largo plazo, una reducción significativa de las fracturas para
demostrar su utilidad real. En este sentido, antes del WHI no se habían
diseñado estudios específicamente dirigidos a conocer el poder antifracturario
de la THS, si bien la información disponible apuntaba, aunque no demostraba,
su utilidad en la prevención de las fracturas óseas.
El WHI incorporó en su diseño, como objetivo secundario, el análisis del
impacto de la THS sobre la prevención de las fracturas, tanto vertebrales como
de cadera, demostrándose de forma estadísticamente significativa que el
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
empleo de estas terapias es capaz de reducir el riesgo de fracturas, en general
y, en particular la fractura de cadera, en un 34% (tabla 8).
Tabla 8. Resultados de la rama cerrada del WHI
3- Beneficios Difícilmente Cuantificables
Hay beneficios que no son tangibles, ni cuantificables fácilmente, pero no por
ello son irrelevantes, como es el hecho de que todo proceso medicalizado,
como es el caso de la THS, obliga a realizar visitas y controles clínicos
periódicos. Esto significa que las usuarias de THS están, casi
sistemáticamente, incluidas en programas específicos de prevención de los
cánceres genital y mamario, lo que en muchos casos no ocurriría de forma
espontánea. Esto conlleva la detección precoz de muchas enfermedades,
especialmente el cáncer genital y el mamario, con la consiguiente reducción de
la morbimortalidad derivada, y que es de difícil cuantificación objetiva.
RIESGOS DE LA THS
1- Riesgos Oncológicos
No existe ninguna evidencia que demuestre un aumento del cáncer de mama
en las usuarias de THS en los 5 primeros años. A partir de los cinco años de
uso, estudios anteriores al WHI informaban de un riesgo relativo (RR) de 1,35 y
que posteriormente han confirmado, aunque en menor cuantía, tanto el HERS
(RR, 1,27) como el WHI (RR, de 1,26). Este incremento significativo del riesgo
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
relativo lo que indica, desde un punto de vista práctico, es la aparición de 8
casos más de cáncer de mama por cada 10.000 mujeres / año tratadas con
THS durante más de cinco años. No obstante, es importante destacar que, ni
en el estudio HERS, ni en el WHI, el incremento de riesgo de cáncer de mama
es estadísticamente significativo (WHI IC: 1,00-1,59; HERS IC: 0,84-1,94).
El empleo de THS combinada de estrógenos con gestágenos está
suficientemente demostrado, tanto en estudios anteriores como en el HERS y
en el WHI, que no incrementa el riesgo de cáncer de endometrio.
La relación de la THS con el cáncer de ovario es controvertida. No ha sido
valorada ni en el HERS ni en el WHI, y las evidencias científicas existentes son
insuficientes en la actualidad para poder extraer conclusiones definitivas. Un
metaanálisis publicado en 1998 y algunas publicaciones recientes informan que
sólo hay riesgo a partir de los 10 años de uso en terapias sólo con estrógenos.
En tratamientos que combinan estrógenos y gestágenos no existe evidencia de
incremento de este tipo de cáncer.
El riesgo oncológico total en el estudio WHI presenta un valor de riesgo relativo
(RR) de 1,03 (IC: 0,90-1,17), lo que implica la inexistencia de diferencias con el
grupo placebo.
2- Riesgos cardiovasculares
Los estudios actuales han demostrado contundentemente la ausencia de
beneficios de la THS en la enfermedad coronaria, tanto para la prevención
primaria como para la secundaria. Mientras que en el HERS no se encontró
beneficio, pero tampoco un incremento del riesgo, en el WHI se ha demostrado
un significativo incremento del número de infartos, la mayoría no mortales, en
las usuarias de THS combinada, con un RR de 1,29. Traducido este riesgo a
números absolutos, significarían 7 casos más de cardiopatía isquémica por
cada 10.000 mujeres/ año tratadas (tabla 9).
Las evidencias disponibles hasta 1996 indicaban que no había incremento del
riesgo de tromboembolismo venoso (TEV) con el empleo de THS pero, a partir
de 1997 diferentes estudios observacionales demostraron un incremento del
riesgo, que en cifras absolutas significaba la aparición de tres casos de TEV
suplementarios por cada 10.000 mujeres / año tratadas con THS. A las mismas
conclusiones han llegado tanto el HERS como el WHI.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Las evidencias disponibles hasta 1999 no ponían de manifiesto un incremento
del riesgo de padecer un ictus en las usuarias de THS; incluso algunas
apuntaban a una disminución de este riesgo. Sin embargo, un metaanálisis
publicado en el año 2000, que evaluaba nueve estudios observacionales, ya
sugería un discreto aumento en las usuarias de THS. El WHI confirma este
incremento significativo del riesgo (RR = 1,41) lo que significa, en términos
absolutos, la aparición de 8 casos más por cada 10.000 mujeres/año tratadas.
Tabla 9. Riesgos y beneficios absolutos por 10.000 personas / año. WHI
THS y Mortalidad
La mortalidad es el criterio definitivo de valoración y es el aspecto que más
preocupa al profesional cuando se consideran los aspectos de seguridad global
de cualquier tratamiento. Aunque algunos estudios importantes, como el de las
enfermeras americanas, ya informaban de un menor riesgo de muerte con la
THS, en la actualidad los resultados del HERS y el WHI, ensayos clínicos de
gran potencia, no evidencian un aumento de la mortalidad global ni por cáncer
de mama ni por enfermedad cardiovascular, a pesar del pesimismo inducido en
las mujeres, en los medios y en los profesionales por las últimas publicaciones.
Finalmente, podríamos concluir que la gran aportación, tanto del HERS como
del WHI, ha sido la de demostrar que, al menos por ahora, los estrógenos,
asociados a los gestágenos, no están indicados ni para la prevención primaria
ni para la secundaria de la enfermedad cardíaca coronaria en mujeres en las
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
que no haya otra indicación de tratamiento. Por otra parte, el WHI demuestra,
por primera vez y de forma concluyente, el poder antifracturario de la THS y,
finalmente, se consolidan como las dos grandes indicaciones de la THS el
tratamiento de la clínica subjetiva del climaterio y la prevención y el tratamiento
de la osteoporosis.
DERIVADOS HORMONALES: MODULADORES SELECTIVOS DE LOS
RECEPTORES DE ESTRÓGENOS (SERM)
Moduladores Selectivos de los Receptores de Estrógenos
Los moduladores selectivos de los receptores de estrógenos (SERM)
constituyen un grupo de compuestos, de estructura diversa, que se unen al
receptor de estrógenos, ejerciendo una acción agonista o antagonista sobre
diversos tejidos diana. Si consideramos las recientes evidencias disponibles
sobre los riesgos y beneficios de la terapia estrogénica, en particular tras la
publicación del estudio Women's Health Initiative (WHI), el potencial de los
SERM para conservar sus efectos positivos y evitar sus efectos adversos
adquiere gran interés. Este grupo de fármacos incluye varios compuestos, que
carecen de la estructura esteroidea de los estrógenos, y se encuentran en
diferentes fases de investigación clínica y preclínica.
En síntesis, se pueden agrupar en:
a) Derivados del trifenil-etileno (tamoxifeno y sus metabolitos toremifeno,
droloxifeno, idoxifeno).
b) Los denominados SERM de segunda generación, derivados del
benzotiofeno (raloxifeno, arzoxifeno y otros).
Teniendo en cuenta su acción potencial sobre múltiples tejidos diana es
necesario definir los efectos de cada SERM de forma individual (tabla 10). La
farmacología característica de los SERM se explica por tres mecanismos
interactivos: expresión diferencial de los dos tipos de receptor de estrógenos
en los tejidos diana, estructura tridimensional característica de los complejos
ligando-receptor y activación diferencial de las proteínas co-reguladoras. De
todos ellos, el raloxifeno es el que se encuentra en una fase más avanzada de
investigación clínica y su perfil terapéutico se caracteriza por un efecto
agonista estrogénico sobre el hueso, un efecto antagonista sobre la mama y
neutro sobre el útero. En la actualidad, el raloxifeno es el único SERM con
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
indicación aprobada para la prevención y tratamiento de la osteoporosis
postmenopáusica.
SERM y Osteoporosis
La deficiencia de estrógenos se considera la principal causa de la osteoporosis
posmenopáusica. El mecanismo por el que la deficiencia de estrógenos origina
pérdida ósea no se ha aclarado en su totalidad. Sin embargo, se conoce la
presencia de ambas isoformas (y ß) de receptor de estrógenos en
osteoblastos y osteoclastos y que la deficiencia estrogénica origina un
desequilibrio del remodelado óseo, con predominio neto de la resorción.
Diversos estudios clínicos han evaluado los efectos estrogénicos de distintos
SERMs sobre el metabolismo óseo. No obstante, las evidencias disponibles
sugieren que existen diferencias significativas en la capacidad antirresortiva de
estos compuestos, siendo más consistentes los resultados obtenidos en los
ensayos clínicos efectuados con raloxifeno. Sin duda, el ensayo más
importante es el que conocemos como estudio MORE (Multiple Outcomes of
Raloxifene Evaluation) que se diseñó para evaluar el efecto del raloxifeno sobre
las fracturas osteoporóticas en mujeres postmenopáusicas. En conjunto, se
seleccionaron 7705 mujeres procedentes de 25 países (incluyendo España),
que cumplían criterios de osteoporosis según la OMS, y que fueron asignadas
aleatoriamente a tratamiento activo con raloxifeno (60 y 120 mg/día) o placebo.
Todas las pacientes recibieron suplementos de calcio y vitamina D. En el
análisis a los 36 meses, el grupo tratado con raloxifeno mostró una ganancia de
densidad mineral ósea del 2-3% frente al placebo en columna y cadera.
Además, el riesgo de fracturas vertebrales detectadas clínicamente o por
radiografía disminuyó entre un 30 y un 50% en las mujeres tratadas con
raloxifeno (riesgo relativo,RR: 0,5- 0,7) (figura 47). Esta reducción fue
estadísticamente significativa tanto en mujeres con fracturas vertebrales
previas al inicio del estudio como sin ellas. Además, en ambos grupos de
pacientes se observó una reducción significativa (50-80%) en la aparición de
fracturas vertebrales múltiples (dos o más). El estudio MORE no demostró una
reducción significativa, tras 3 años de tratamiento, de fracturas de cadera, ni
del conjunto de fracturas no vertebrales. Una explicación a este hecho es que
el efecto antifracturario del raloxifeno en el hueso trabecular es consecuencia
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
de la normalización del remodelado óseo, más que del aumento de la densidad
mineral ósea, que impide el deterioro de la microarquitectura del hueso. Sin
embargo, para reducir las fracturas en el hueso de predominio cortical es
necesario aumentar la masa ósea sustancialmente, como hacen los
bisfosfonatos y los agentes osteoformadores. No obstante, un análisis post hoc
del estudio MORE, muestra que en pacientes con fracturas vertebrales graves,
el raloxifeno disminuye el riesgo de nuevas fracturas vertebrales (RR: 0,74; IC:
0,54-0,99) y no vertebrales (RR: 0,53; IC: 0,29-0,99).
Tabla 10. Comparación de efectos y reacciones adversas de diversos SERM.
Figura 47. Efecto del raloxifeno sobre reducción de las fracturas vertebrales.
Conclusiones y Perspectivas
El progresivo avance en el conocimiento sobre el mecanismo de acción de los
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
moduladores selectivos del receptor de estrógenos indica un enorme potencial
terapéutico para estos fármacos en la prevención y tratamiento de las
enfermedades más prevalentes en las mujeres postmenopáusicas. En
definitiva, el objetivo final en el desarrollo de los SERM es la disponibilidad de
un fármaco con todos los efectos beneficiosos de los estrógenos, sin ninguno
de sus efectos adversos y con capacidad de protección frente al cáncer de
mama.
TRATAMIENTO DE LA OSTEOPOROSIS CON PTH
Introducción
El principal objetivo del tratamiento de la osteoporosis con antirresortivos ha
sido siempre evitar el deterioro posterior del hueso (hoy se sabe que, además,
y a corto plazo, por su efecto sobre el espacio óseo en remodelación,
consiguen una mejoría de la microarquitectura del hueso e incluso un discreto
aumento de la masa ósea, lo que se puede traducir ya desde el principio en
una disminución de la incidencia de fracturas). Por su propia naturaleza, un
tratamiento de este tipo tiene una repercusión limitada: puede decirse que
posee más un carácter preventivo que curativo.
Un paciente que desarrolla fracturas osteoporóticas ha perdido, probablemente,
el 50% de su masa ósea (al menos en el hueso trabecular) y tiene un grave
deterioro de la microarquitectura. El desiderátum, por tanto, no es evitar que el
deterioro continúe, sino restaurar el tejido óseo perdido y alterado.
La PTH como Agente Osteoformador
Mecanismo de Acción
La PTH se ha considerado convencionalmente un agente osteopenizante,
especialmente en el hueso cortical, como señala su comportamiento habitual
en el hiperparatiroidismo. No obstante, ya estudios experimentales de los años
40 sugirieron un posible efecto osteoformador, que se vio refrendado por
estudios clínicos realizados en los años 80 mediante biopsias óseas. Pronto se
puso de manifiesto que esta ambivalencia de la PTH (unas veces
osteopenizante y otras osteoformadora) guardaba relación con su forma de
administración. Suministrada de forma continua, predominaba su efecto
catabólico; administrada de forma intermitente, lo hacía el anabólico. Debe
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
señalarse que estudios de diversa naturaleza plantearon inicialmente la duda
de que el efecto osteoformador se limitara al hueso trabecular, e incluso de que
se realizará a expensas del cortical.
Los mecanismos por los que la PTH lleva a cabo su efecto anabólico pueden
considerarse a distintos niveles.
Nivel Celular
El nivel celular es, probablemente, el peor conocido. Se supone que la PTH
desarrolla su efecto anabólico a través del mismo receptor que el catabólico
(receptor PTH-1 de los osteoblastos), y que en concreto lo hace a través del
cAMP. En dicho efecto anabólico parecen estar implicados diferentes factores
locales, como el IGF-1, el TGF, la anfirregulina (miembro de la familia del
EGF), o el propio RANKL (cuyos efectos exceden la estimulación de los
osteoclastos). Entre los factores de transcripción debe mencionarse la
intervención del bcl-2 en la acción antiapoptótica.
Nivel Tisular
Los osteoblastos estimulados pueden ser los que se encuentran formando
parte de las unidades de remodelación (UR) o ser independientes de ellas. Lo
segundo tiene una especial importancia en el hueso cortical (formación
subperióstica) y lo primero en el trabecular, en que las UR desarrollan un
balance positivo, con aumento del grosor de las osteonas.
Nivel Estructural (microarquitectura)
La administración intermitente de PTH produce un aumento del hueso
trabecular, con trabéculas de mayor grosor, número y conectividad. La PTH,
incluso administrada intermitentemente, activa los osteoclastos, aumentando el
número de UR. Ello potencia el efecto osteoformador, ya que, una vez que
éstas están en balance positivo, su incremento supone un mayor número de
focos osteoformadores. Los dos últimos aspectos son difíciles de explicar. Se
ha sugerido la posibilidad de que las trabéculas previamente engrosadas sufran
fenómenos de tunelización que las dividan. También es posible que la
formación ósea conecte dos trabéculas separadas si están próximas.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
En el hueso cortical la PTH estimula la formación subperióstica, con
independencia del tipo de hueso de que se trate, por lo que aumenta su
tamaño. En cambio, en la superficie endocortical los efectos varían con el tipo
de hueso. En los fundamentalmente trabeculares determina la formación ósea,
por lo que aumenta el grosor de la corteza. En cambio, en los huesos tubulares
la superficie endocortical, sufre fenómenos de resorción, de manera que, pese
a la formación subperióstica, el grosor cortical puede no aumentar. Además, en
el seno del hueso cortical se desarrolla un aumento de porosidad, que afecta
fundamentalmente a la región subendocortical. El efecto negativo que tienen
sobre la resistencia la resorción endocortical y la porosidad subcortical parece
verse superado por el positivo de la formación subperióstica, ya que la
resistencia del hueso aumenta. Es interesante señalar que este aumento de
resistencia de los huesos tubulares no se acompaña necesariamente de
aumento de la densidad ósea, que puede incluso disminuir, lo que se debe a
diversos factores. Como es sabido, la densidad habitualmente proporcionada
por los densitómetros resulta de dividir la masa ósea por el área de proyección
del hueso. En los pacientes tratados con PTH, el denominador tiende a
aumentar, por estar estimulado el crecimiento subperióstico. En cuanto al
numerador, la ausencia de cambios notables en el grosor de la cortical, junto al
incremento de su porosidad, hace que tienda a no aumentar, o incluso lo haga
a disminuir. Por otra parte, ya que el hueso neoformado en la región
subperióstica es un hueso joven, poco mineralizado, mientras que el resorbido
en el endosito es un hueso maduro, bien mineralizado, lo que en definitiva se
produce en el hueso cortical bajo la acción de la PTH es un cambio de hueso
bien mineralizado por hueso poco mineralizado, lo que también contribuye a
disminuir el numerador.
Estudios Clínicos
Han mostrado actividad osteogénica tanto la molécula completa de PTH como
diversos fragmentos de ella. Fundamentalmente se han estudiado el fragmento
1-34 y la propia molécula humana completa, obtenidos mediante tecnología
recombinante (rhPTH[1-34] y rhPTH[1-81], respectivamente).
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Marcadores de Remodelación
Se ha observado tanto un aumento de los marcadores de formación como de
los de destrucción. Los primeros se elevan ya en las primeras dos semanas,
mientras que los segundos lo hacen unos tres meses después, lo que sugiere
que la formación se estimula antes que la resorción. Algunos autores
consideran que el aumento de los marcadores de formación es
proporcionalmente mayor que el de los de destrucción.
CALCITONINA: UTILIDAD TERAPÉUTICA
Introducción
La calcitonina (CT) es un polipéptido de 32 aminoácidos, de acción
hipocalcemiante, descubierto en 1962 y formado en las células C del tiroides.
Desde 1982 conocemos que su acción fundamental la ejerce sobre los
osteoclastos, inhibiendo su formación y actividad, lo que conlleva una
disminución de la resorción ósea. En consonancia con ello, sus indicaciones
terapéuticas son la enfermedad de Paget ósea, la hipercalcemia y la
osteoporosis postmenopáusica. Los ensayos con CT en enfermos con
osteoporosis empezaron pronto, especialmente con CT de salmón (CTS), y la
FDA de Estados Unidos la aprobó para el tratamiento de la osteoporosis en
1984, once años antes de la aprobación de otros fármacos como el
alendronato, el risedronato y el raloxifeno. En aquel momento no existían datos
convincentes de su utilidad en la prevención de fracturas y aún hoy, casi 20
años después, su papel exacto en la prevención y tratamiento de la
osteoporosis no queda claro.
La CT de salmón (de la que se cuenta con más experiencia) se ha utilizado
durante bastantes años por vía subcutánea, poco apropiada para tratamientos
muy prolongados, y provocando en más de un 20% efectos secundarios
indeseables, especialmente rubefacción y síntomas digestivos. Durante los
últimos años se ha utilizado casi exclusivamente en spray nasal, vía mucho
más cómoda y con efectos secundarios muy escasos.
La dosis recomendada es de 100 UI/día por vía subcutánea y 200 UI/día por
inhalación, habiéndose utilizado en pautas continuas e intermitentes variadas
(5 días en semana, días alternos ó 15 días cada mes).
171
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Acción Sobre la Masa Ósea
Aunque las diversas pautas empleadas dificultan la comparación de los
resultados, existen numerosos trabajos, con pautas continuas e intermitentes,
que demuestran que la CT frena la pérdida de masa ósea, especialmente en el
hueso trabecular, pero la CT de salmón tiene un efecto positivo limitado sobre
la evolución de la masa ósea, menor que el de otros fármacos antirresortivos.
Se puede afirmar que:
• La CT de salmón controla la pérdida de masa ósea en la mujer
postmenopáusica, produciendo aumentos discretos de la DMO (1-1,5%).
• En mujeres con OP establecida y fracturas vertebrales prevalentes, la CTS
disminuye el riesgo de aparición de nuevas fracturas vertebrales.
• La CT de salmón no ha demostrado efectividad, hasta ahora, en la prevención
de las fracturas de cadera ni en otras fracturas no vertebrales.
Esquema Global del Tratamiento de la Osteoporosis
En el tratamiento de la enfermedad osteoporótica deben distinguirse dos
aspectos: el tratamiento de su complicación (las fracturas) y el de la
osteoporosis propiamente dicha.
Tratamiento de la Osteoporosis
Aquí nos vamos a centrar en el tratamiento medicamentoso, aunque no deben
olvidarse otros aspectos (medidas higiénico-dietéticas, medidas de
rehabilitación, utilización de corsés ortopédico).
Criterios de Elección de un Fármaco
1. Eficacia. Se valora mediante la capacidad para disminuir las fracturas,
distinguiéndose si dicha capacidad se refiere sólo a las fracturas vertebrales, o
a las vertebrales y las periféricas. El efecto sobre la masa ósea o sobre los
marcadores de remodelación por sí solo no se considera prueba suficiente de
eficacia.
2. Grado de evidencia. Depende del tipo y calidad de los estudios realizados,
número de los mismos y consistencia de sus resultados, etc.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
3. Inconvenientes y ventajas adicionales. Existen fármacos con efectos
secundarios de mayor o menor importancia y, por el contrario, fármacos que
pueden proporcionar efectos beneficiosos adicionales que aumentan su valor.
4. Características del paciente. El riesgo de fractura no es el mismo a todas
las edades. Por otra parte, no todos los enfermos están igualmente
predispuestos a padecer efectos secundarios, ni todos ellos se benefician por
igual de los potenciales efectos favorables.
Propuesta de Esquema Terapéutico
Se esquematiza en la figura 48. En ella se representa una escala de edad y,
sobre ella, los momentos en que empieza a aumentar la incidencia de la
fractura vertebral (65 años) y la de la cadera (75 años). En la parte inferior se
señalan las edades a que puede estar más indicado un fármaco u otro. Si la
sintomatología lo aconseja, los primeros años de la postmenopausia puede
utilizarse la THS. Al margen de ello, antes de los 65 años puede recurrirse
inicialmente al raloxifeno, dado que el riesgo inmediato de fractura de cadera
es pequeño, y que el fármaco es eficaz en la prevención de la fractura
vertebral, además de cómodo de tomar y útil en la prevención del cáncer de
mama. Si fuera aconsejable prevenir ya la fractura de cadera (densitometría
baja en la cadera o antecedentes de fractura osteoporótica), preferiremos un
aminobisfosfonato. Entre los 65 y los 80 años sin duda debe administrarse un
fármaco útil sobre los dos tipos de fracturas, como un aminobisfosfonato o, si la
osteoporosis es muy intensa (por ej. varias fracturas vertebrales), PTH seguida
de aminobisfosfonatos. Si los fármacos de primera elección están
contraindicados, podemos recurrir a la calcitonina o el etidronato. En ambos
períodos debe darse calcio y vitamina D.
Después de los 80 años, dado que a esta edad aún no está bien establecida la
eficacia de los aminobisfosfonatos, no pueden recomendarse con tanta firmeza
como en edades previas. Si la esperanza de vida es buena, se puede proceder
como en éstas. Alternativamente, ante las dudas de que la relación
costeriesgo/beneficio sea adecuada, puede reservarse la utilización de
aminobisfosfonatos para situaciones de mayor intensidad de la enfermedad
(por ejemplo, presencia de fracturas ó T < -3,5). En cualquier caso, por
encima de los 80 años es particularmente importante la administración de
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
calcio y vitamina D, ya que es el único tratamiento que se ha mostrado
eficaz en personas de esta edad (o al menos en algunas de ellas, como se
señaló antes).
Figura 48. Tratamiento de la osteoporosis.
OSTEOPOROSIS DEL VARÓN
Antecedentes
La osteoporosis es una enfermedad tradicionalmente considerada propia de la
mujer. Sin embargo, con ella ocurre algo similar -aunque a la inversa- a lo que
sucede con la enfermedad vascular: tradicionalmente considerada femenina,
hoy se sabe que también tiene importancia en el sexo masculino.
Concepto y Diagnóstico
La osteoporosis puede definirse desde un punto de vista conceptual
(disminución de la masa ósea con desconexión trabecular y tendencia a las
fracturas [NIH consensus panel, 1993]) y desde un punto de vista operativo
(masa ósea inferior en 2,5 desviaciones estándar [DE] a la media juvenil [OMS,
1994]). La primera de estas dos definiciones es válida para ambos sexos. Sin
embargo, la segunda, en rigor, sólo es válida para la mujer, ya que los datos en
que se basó la OMS para enunciarla correspondían exclusivamente a mujeres.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
No existe, pues, una definición operativa (diagnóstica) de la osteoporosis
masculina. A falta de la misma, para su diagnóstico se han propuesto
fundamentalmente dos tipos de criterios. El primero de ellos defiende utilizar
como punto de referencia el mismo valor absoluto de masa ósea que para la
mujer (la media juvenil femenina menos 2,5 DE); el segundo considera que es
la media juvenil masculina menos 2,5 DE el valor que debe constituir el punto
de referencia. Dado que este último es más alto que el primero (la media juvenil
masculina es superior a la media juvenil femenina), deja por debajo un número
de personas mayor, y por tanto, clasifica un mayor número de varones como
enfermos (figura 49). El segundo criterio parece ser más acorde con el número
de varones que acaba padeciendo fractura osteoporótica, por lo que se le
tiende a considerar preferible.
Epidemiología
En las mujeres, la medición de la densidad ósea en cuello de férmur del
esqueleto permite diagnosticar de osteoporosis aproximadamente al 15% de
las que se encuentran en la postmenopausia (el porcentaje sube al 30% si la
medición se realiza en varios lugares). En los varones, en cambio, la medición
de la densidad ósea en una única localización clasifica como osteoporóticos
sólo al 4 ó al 7% de los mismos, según utilicemos como punto de referencia la
media juvenil femenina o la media juvenil masculina (NHANES).
Figura 49. Proporción de varones diagnosticados de osteoporosis según el criterio utilizado.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Los datos son menos equívocos si nos ocupamos de la epidemiología de las
fracturas, y especialmente de la fractura de cadera. Aunque la incidencia de
ésta aumenta exponencialmente con la edad en ambos sexos, en el varón lo
hace con un retraso de 5 y 10 años respecto a la mujer. El resultado es que el
número de varones que padece fractura de cadera es menor que el de
mujeres. La relación mujer/varón, en términos absolutos, es de 3, a lo que
contribuye la mayor longevidad de la mujer. Si se corrige por la edad, para
neutralizar el efecto de ésta, pasa a ser de aproximadamente 2.
Respecto a las fracturas vertebrales, el número de las mismas identificable
radiológicamente en personas de más de 50 años es igual en ambos sexos.
Sin embargo, entre los 50 y los 65 años es mayor en el varón, mientras que por
encima de dicha edad lo es en la mujer. Seguramente, el exceso de fracturas
masculinas por debajo de los 65 años se debe a una mayor exposición del
varón a sobrecargas mecánicas. En cambio, el exceso de fracturas femeninas
por encima de dicha edad probablemente se deba a la mayor frecuencia de
osteoporosis en la mujer. Por otra parte, las fracturas vertebrales sintomáticas
son menos frecuentes en el hombre (vienen a suponer un tercio de las de la
mujer).
En EE.UU. se calcula que el riesgo que tiene una mujer de 50 años de sufrir en
el resto de su vida cada una de las tres grandes fracturas osteoporóticas
(cadera, columna, muñeca) es de un 15%, y el de sufrir cualquier fractura
osteoporótica, del 40-50%. Las cifras que se calculan para el varón son
aproximadamente un tercio de las anteriores.
Etiopatogenia
Para estudiar la etiología de la osteoporosis del varón es útil distinguir dos
formas: la osteoporosis determinante de una fractura vertebral (o “síndrome de
aplastamiento vertebral”), y la osteoporosis determinante de una fractura
periférica (y más en concreto, de fractura de la cadera). En último lugar, cabe
distinguir la osteoporosis asintomática.
a) Síndrome del aplastamiento vertebral. Las causas del síndrome del
aplastamiento vertebral osteoporótico difieren en ambos sexos (figura 50). En
la mujer que ya ha pasado la menopausia, la mayor parte de las veces se debe
a la propia menopausia (“osteoporosis postmenopáusica”), y sólo en un 25-
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
30% de los casos lo hace a otras razones (“osteoporosis secundaria”). En el
varón, por definición, no existe osteoporosis postmenopáusica, y las formas
“secundarias” vienen a constituir la causa del síndrome de aplastamiento
vertebral osteoporótico en algo más del 50% de los casos. El resto de las
formas masculinas de este síndrome constituyen la denominada “forma
idiopática” (ésta, por definición, no se considera en las mujeres después de la
menopausia, ya que, en ellas, cualquier osteoporosis sufrida en este momento
de su vida y no atribuible a otro factor se califica de postmenopáusica).
Figura 50. Etiología del síndrome de aplastamiento vertebral en el hombre y en la mujer.
Desde un punto de vista práctico, es importante tener en cuenta que, entre las
causas de osteoporosis secundaria en el varón, destacan tres: el alcoholismo,
el tratamiento esteroideo y el hipogonadismo. Dentro de este último debe
hacerse hincapié en el hipogonadismo inducido yatrogénicamente, bien durante
el tratamiento de la enfermedad prostática, o bien por el uso de cistostáticos
(ver Osteoporosis y cáncer). También es relativamente típica del varón la
osteoporosis acompañante de la hipercalciuria idiopática. Por lo demás,
pueden producir osteoporosis secundaria las mismas causas que en la mujer.
Respecto a la forma idiopática, se ha señalado la posible intervención en su
génesis de un déficit de IGF-1 (Ljunghall et al, 1992). Recientemente se ha
implicado también a los estrógenos, cuya importancia en el mantenimiento de
la homeostasis esquelética masculina se ha puesta de manifiesto a raíz de la
descripción de osteoporosis en varones con alteraciones genéticas de los
receptores de los estrógenos y del enzima que transforma los andrógenos en
estrógenos (aromatasa). Como en la mujer, también en el varón la
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
concentración de estrógenos disminuye con la edad, si bien de forma
progresiva, sin la brusquedad de la menopausia. Respecto a la posible
intervención de la disminución de los estrógenos en la génesis de la
osteoporosis masculina, merece tenerse en cuenta, sin embargo, que la
depleción de hormonas sexuales conduce a una osteoporosis “de alto
recambio” (como la que se observa en la mujer con osteoporosis
postmeopáusica o en el varón con osteoporosis hipogonadal), lo que está en
desacuerdo con el patrón observado en la forma idiopática del varón, en la que
el recambio no está aumentado.
b) Fracturas periféricas. La fractura de cadera (y, en general, cualquier
fractura periférica, si excluimos la de muñeca) tiende a darse en el anciano, y
sus principales mecanismos patógenos están asociados al fenómeno del
envejecimiento. Este hecho determina que, desde el punto de vista etiológico,
la osteoporosis responsable de este tipo de fractura sea más parecida en uno y
otro sexo de lo que lo es la osteoporosis responsable del síndrome de
aplastamiento vertebral.
c) Osteoporosis sin fractura. En la osteoporosis asintomática, cuanto más
joven sea el paciente, más cabe aplicar lo comentado para la fractura
vertebral, y cuanto mayor sea, sirve lo comentado para la de cadera.
Razones de la Diferente Incidencia de Osteoporosis en Ambos Sexos
Las razones de la diferente incidencia de osteoporosis en ambos sexos son
varias, y pueden sistematizarse en dos grandes grupos: Factores óseos y
Factores extraóseos.
1. Factores Óseos
Pueden, a su vez, clasificarse en dos tipos: diferencias cuantitativas y
diferencias cualitativas. Existen dos razones para que haya diferencias
cuantitativas. La primera, el hecho de que al finalizar el desarrollo, el varón
posee una masa ósea mayor (en un 25-30%) que la de la mujer. Debe
precisarse que esta mayor masa ósea, cuando se divide por el mayor volumen
del esqueleto masculino, proporciona una densidad similar. Cuando la masa
ósea no se refiere al volumen, sino al área, como ocurre con los resultados
proporcionados por la DXA, se obtiene en el varón un valor un 10-15%
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
superior. En todo caso, al ser mayor el tamaño del esqueleto del varón, su
resistencia es también mayor. La segunda razón de que existan diferencias
cuantitativas entre ambos sexos es la de que el hombre no experimenta un
fenómeno equivalente al de la menopausia que, por la brusca depleción
hormonal que supone, determina una pérdida ósea acelerada en la mujer.
Las diferencias cualitativas tienen que ver con las diferencias en la
remodelación (recambio) y la modelación óseas entre ambos sexos.
Empezaremos por considerar las diferencias en la primera. Como ya hemos
comentado previamente, la osteoporosis postmenopáusica es una osteoporosis
de alto recambio, mientras que la osteoporosis del varón, en su forma
idiopática, no lo es. La existencia de un aumento de recambio óseo significa la
presencia de un mayor número de unidades de remodelación ósea, lo que tiene
dos tipos de consecuencias.
En primer lugar, ya que cada unidad constituye un espacio carente de hueso, y,
por tanto, un lugar de menor resistencia, el incremento de su número disminuye
la resistencia de las estructuras óseas en que asientan. En segundo lugar, ya
que cada unidad conduce a pérdida de masa ósea una vez que se encuentra
en balance negativo (lo que ocurre a partir de, aproximadamente, los 40 años),
la presencia de un número excesivo de ellas, actuando continuamente,
determina una acumulación de pérdida de masa ósea, que se traduce en la
perforación y desaparición de las trabéculas. En definitiva, en la mujer se
produce una desconexión trabecular, con presencia en las trabéculas
conservadas de lugares de menor resistencia. En la osteoporosis idiopática del
varón, dado que el recambio óseo es menor, simplemente se produce un
adelgazamiento de las trabéculas, sin desconexión de las mismas, y el número
de lugares de menor resistencia debidos a las unidades de remodelación
también es menor. En cuanto a las diferencias en la modelación ósea, no
repercuten fundamentalmente sobre el hueso trabecular, como ocurría con las
de la remodelación, sino sobre el cortical. Efectivamente, en ambos sexos se
produce a lo largo de la vida en los huesos tubulares una resorción
endocavitaria, que tiende a adelgazar la cortical, junto a una aposición ósea
subperióstica, que tiende a compensar lo anterior. Sin embargo, la formación
de hueso en la superficie externa es inferior en la mujer que en el hombre, lo
que acentúa las diferencias en la masa ósea y en la resistencia esquelética.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
2. Factores Extraóseos
Desde este punto de vista deben considerarse dos aspectos: la mayor
longevidad de la mujer y su mayor tendencia a las caídas.
El hecho de que la mujer alcance edades superiores a las del hombre supone
un mayor tiempo de exposición al padecimiento de fracturas. Buena muestra de
la importancia de este fenómeno es el hecho, ya comentado, de que, mientras
que la relación mujer/varón de fractura de cadera en términos absolutos es de
aproximadamente 3, tras corregir por la edad es sólo de 2.
Respecto a las caídas, por razones no bien esclarecidas, y a igualdad de edad,
la mujer tiende a caerse más que el hombre, lo que, lógicamente, la pone más
veces en situación de riesgo de fractura.
Actitud Clínica
La actitud clínica ante una osteoporosis masculina debe ser similar a la
femenina, con alguna matización, que señalamos a continuación.
Protocolo de Estudio
• Debe incluir una determinación de testosterona y hormonas gonadotróficas,
por si el proceso se debiera a un hipogonadismo clínicamente poco llamativo
(de todos modos, debemos ser conscientes de que, aunque esta sea la
conducta adecuada, si no existe sospecha clínica de hipogonadismo, las
probabilidades de llegar a diagnosticarlo son escasas).
• Se será especialmente cuidadoso en la determinación del calcio urinario, ya
que existe la idea de que en el varón es más frecuente la asociación de
osteoporosis con hiperalciuria (y, en su caso, con litiasis).
Diagnóstico Diferencial
Debe tenerse presente, a la hora de realizar el diagnóstico diferencial, que en
el varón son más frecuentes los aplastamientos metastásicos (por lo que se
pondrá especial atención en descartarlos), y más frecuentes también las
formas secundarias.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Pronóstico
El pronóstico de la fractura de la cadera es peor en el hombre que en la mujer.
Un trabajo reciente, que ha valorado la mortalidad por fractura de la cadera al
año en ambos sexos, señala la cifra del 17% en la mujer y del 32% en el
hombre.
Tratamiento de la Osteoporosis del Varón
A diferencia de lo que ocurre con la osteoporosis femenina, no disponemos de
estudios concluyentes respecto al tratamiento de la osteoporosis del varón. La
mayor parte de los trabajos realizados no han tenido como objetivo primario la
fractura, sino la masa ósea, y son de tamaño muestral muy pequeño. Por otra
parte, con frecuencia no se han seleccionado poblaciones de estudio
homogéneas, de manera que no podemos asegurar a qué tipo de osteoporosis
masculina cabe aplicar los resultados. Todo ello hace que, en gran medida,
basemos nuestra conducta terapéutica respecto a la osteoporosis del varón en
extrapolaciones desde lo conocido en la mujer. Sin embargo, no todos los
autores están de acuerdo con esta conducta, ya que la patogenia de la
osteoporosis postmenopáusica (con aumento del recambio) parece muy
distinta de la patogenia de la osteoporosis idiopática del varón (sin tal
aumento).
Calcio y Vitamina D
Únicamente hay un trabajo (Orwoll et al 1990) que se haya ocupado de
estudiar específicamente el efecto del calcio y la vitamina D en el varón. Se
administraron 1.000 mg/día de calcio y 25 μg/día de vitamina D, sin encontrar
ningún efecto beneficioso. El estudio, sin embargo, presentaba la limitación de
haberse llevado a cabo en sujetos con ingesta alta de calcio.
Otros estudios han valorado el efecto del calcio y la vitamina D en poblaciones
mixtas, de hombres y mujeres, con resultados beneficiosos en términos de
disminución de fracturas vertebrales (Dawson-Hughes et al, 1997) o de cadera
(Chapuy et al, 1992). En ellos, sin embargo, el efecto específico sobre los
varones no queda claro. En el trabajo de Heikinheimo et al (1992), que
administraron una inyección anual de ergocalciferol (150.000-300.000 IU) a
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
ancianos de ambos sexos, sólo se observó disminución de las fracturas
(fundamentalmente en la extremidad superior y las costillas) en las mujeres.
Al igual que ocurre en la mujer, hay acuerdo en recomendar el uso del calcio y
la vitamina D en los pacientes con osteoporosis, aun cuando carezcamos de
pruebas claras respecto a su eficacia, a fin de evitar las consecuencias
negativas que, al menos teóricamente, podría tener su carencia.
Tiazidas
Las tiazidas retienen calcio en el túbulo renal, por lo que, además de ser
eficaces en el tratamiento de la hipercalciuria, lo son en la prevención de la
pérdida de masa ósea (Jones et al 1995). Ese efecto había sido comprobado
específicamente para el varón por Wasnich et al (1983) con anterioridad. No
obstante, el trabajo más interesante a este respecto probablemente sea el de
Adams et al (1999), aunque tenga un diseño de serie de casos, y una muestra
muy limitada de ellos. Estos autores administraron 25 mg de hidroclorotiazida
dos veces al día durante un año a cinco pacientes con hipercalciuria (tres con
litiasis), comprobando, por una parte, la corrección de la hipercalciuria y, por
otra, un aumento de masa ósea que fue del 8% en la columna y del 3% en la
cadera (Wasnich 1983, Adams et al 1999). Pese a que ninguno de los trabajos
reúne las características de un ensayo clínico riguroso, sí parece poder
concluirse el interés de las tiazidas en los pacientes que padecen al mismo
tiempo hipercalciuria y osteoporosis.
Calcitonina
En 1997, Erlacher et al administraron 100 U subcutáneas por semana a 9
pacientes, 3 meses sí y 3 no, durante un año. Comprobaron un aumento de la
densidad,tanto en la columna como en la cadera, del 2,5-3%.
Recientemente (Trovas et al 2002) han estudiado el efecto de 200 UI diarias
intranasales en 24 varones con osteoporosis idiopática, en un ensayo clínico
aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo. En los enfermos tratados la
densidad ósea aumentó en la columna lumbar un 4,7% más que en el grupo de
control. En la cadera no hubo cambios. Es obvio que se necesitan más trabajos
antes de considerar que la calcitonina es útil en la osteoporosis del varón, pero
estos datos son esperanzadores.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Bisfosfonatos
Se han estudiado tanto el etidronato como el alendronato, pero no hay pruebas
que justifiquen la utilización del etidronato en la osteoporosis del varón, más
allá de lo que lo permita la extrapolación a partir de los datos existente en la
osteoporosis femenina.
Un primer trabajo (Ho et al, 2000), realizado en pacientes de ambos sexos de
forma diferenciada, permite concluir que el alendronato aumenta la masa ósea
en los varones tanto en la columna como en la cadera. Pero sin duda el trabajo
más interesante (Orwoll et al, 2000) es un ensayo aleatorizado, controlado con
placebo y doble ciego, desarrollado en 241 varones con osteoporosis, a los que
se administraron 10 mg de alendronato diarios durante dos años. La
modificación de la masa ósea fue significativa, y supuso un aumento del 7,1%
en la columna y del 2,5% en el cuello de fémur. Por otra parte, se analizó la
incidencia de fracturas vertebrales, que disminuyó significativamente.
En definitiva, los estudios llevados a cabo con etidronato son prometedores,
aunque claramente insuficientes, y los realizados con alendronato, aunque más
convincentes, deben completarse con nuevos trabajos que tengan la fractura
como objetivo principal
Estrógenos y SERM
No se ha planteado la utilización de estrógenos en el tratamiento de la
osteoporosis masculina, aun cuando los nuevos conocimientos sobre la
trascendencia de estas hormonas en la homeostasis esquelética del varón
permitan considerar teóricamente tal posibilidad. En relación con ello, cabe
especular con la posible efectividad de los SERM, y se están realizando
estudios en este sentido.
PTH
Su carácter osteoformador podría hacerle especialmente recomendable en la
osteoporosis masculina. En un estudio realizado en 23 varones con
osteoporosis idiopática o hipogonadal (Kurland et al, 2000), la administración
de 20 μ/día (400 UI) de teriparatida (rhPTH[1-34]) durante 18 meses aumentó
la densidad en la columna lumbar un 13,5%, mientras que no hubo cambios en
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
el grupo placebo. En el cuello femoral hubo un aumento del 3% (p < 0,05) con
respecto a la basal. No se detectaron cambios en el radio. Obviamente, son
deseables estudios que tengan la fractura como objetivo principal.
Mientras tanto, la FDA ha aprobado el uso de la teriparatida en varones con
osteoporosis idiopática o hipogonadal grave con la indicación de “aumentar la
masa ósea”.
Conclusión
No existen datos que permitan asegurar la eficacia inequívoca de ningún
fármaco en el tratamiento de la osteoporosis del varón. Por otra parte, se
discute si nuestros conocimientos sobre el tratamiento de la osteoporosis
femenina son extrapolables al hombre, en virtud de la distinta patogenia de la
osteoporosis idiopática de éste y la osteoporosis postmenopáusica de la mujer.
No obstante, deben tenerse en cuenta dos hechos: 1º, que las diferencias
patógenas disminuyen con la edad (el componente senil es similar en ambos
sexos); 2º, con independencia de la patogenia, la inducción de un aumento de
la masa ósea sugiere un efecto beneficioso sobre las fracturas.
En definitiva, de todo lo expuesto hasta aquí, creo que pueden extraerse las
siguiente conclusiones:
1. El fármaco de elección en el tratamiento de la osteoporosis masculina
parece ser el alendronato. Es probable que el risedronato pueda acompañarle
en esta consideración, aunque para poder afirmarlo debemos disponer de
alguna publicación que lo justifique.
2. En casos especialmente graves puede estar aconsejado el uso de
teriparatida.
3. Por las mismas razones que en la mujer, es recomendable la administración
de calcio y vitamina D a todos los pacientes.
4. Cuando se detecte hipercalciuria debe administrarse una tiazida. Ello obvia
la necesidad de dar calcio, puesto que el fármaco lo retiene en el riñón. En
tales circunstancias, la vitamina D sólo se añadirá a dosis bajas, ya que la
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
asociación tiazidas-vitamina D puede determinar hipercalcemia a dosis
superiores.
5. Si por alguna razón no puede administrarse alendronato (o risedronato),
podría sustituirse por etidronato o calcitonina.
6. Los andrógenos sólo están justificados si existe hipogonadismo franco. Aun
en ese caso, probablemente deban asociarse aminobisfosfonatos si la masa
ósea es muy baja. Si se administra testosterona deben vigilarse las enzimas
hepáticas, los niveles de lípidos, el hematócrito y el antígeno prostático
específico (PSA).
7. La GH o el IGF-1, hoy por hoy, no pueden recomendarse en la osteoporosis
del varón.
OSTEOPOROSIS ESTEROIDEA
Introducción
La asociación entre el exceso de glucocorticoides y la osteoporosis fue
señalada hace más de 70 años por Harvey Cushing al describir la enfermedad
que lleva su nombre. Posteriormente, tras la introducción de los
glucocorticoides como fármacos antiinflamatorios, se pudo comprobar que el
hipercortisolismo exógeno era también perjudicial para el esqueleto, de manera
que actualmente se considera la osteoporosis esteroidea como la forma de
osteoporosis secundaria más frecuente en nuestro medio.
Efectos de los Glucocorticoides sobre el Hueso
La osteopenia inducida por los glucocorticoides afecta predominantemente al
hueso trabecular y es más intensa durante los primeros meses de tratamiento,
en los que se llega a perder hasta un 20% de la masa ósea. Tiende a
estabilizarse después, y mejora de forma notable tras la suspensión del
tratamiento. La pérdida de masa ósea depende en gran medida del fármaco
utilizado (la afectación ósea es proporcional a la potencia antiinflamatoria) de la
dosis (diaria y acumulada) y de la duración del tratamiento. En adultos, las
dosis superiores a 7,5 mg al día de prednisona (o una dosis equivalente de
otros esteroides) provocan una pérdida significativa de hueso. Las dosis
menores no parecen tener un efecto osteopenizante. Sin embargo, se ha
comprobado que el riesgo de sufrir una fractura aumenta también en los
185
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
pacientes que toman dosis bajas de esteroides. La pauta de administración
también parece influir en ello. La administración continua parece ser más
perjudicial que los ciclos cortos. No está demostrado que la pauta a días
alternos sea menos lesiva que la pauta diaria. En cuanto a la vía de
administración, los efectos son menores cuando los glucocorticoides se
administran localmente. Las dosis bajas de glucocorticoides inhalados (< 800
μg de beclometasona o budesonida) no parecen tener un efecto
osteopenizante. Las dosis mayores de estos agentes son capaces de reducir la
masa ósea y los marcadores bioquímicos de la remodelación, pero no está
claro que aumenten la incidencia de fracturas. El efecto osteopénico es mayor
en enfermedades inflamatorias como la artritis reumatoide. Finalmente, la edad,
el sexo o el estado hormonal de los pacientes también influye en ello, al igual
que sucede con la capacidad de aclaramiento del fármaco, que depende en
cada persona de la actividad de las deshidrogenasas que intervienen en la
interconversión de la cortisona en cortisol.
Al igual que sucede en la osteoporosis primaria, la osteoporosis inducida por
corticoides se hace sintomática cuando aparecen las fracturas. Lo habitual es
que se afecten los cuerpos vertebrales. También son características las
fracturas costales y pubianas, generalmente poco dolorosas, así como los
callos de fractura exuberantes (pseudocallos). A pesar de que la epidemiología
de las fracturas esteroideas no es bien conocida, se estima que la incidencia de
fracturas atraumáticas en pacientes que reciben tratamiento prolongado con
glucocorticoides oscila entre un 30% y un 50%, cifra que coincide también con
la descrita en el síndrome de Cushing. En un reciente estudio de casos y
controles que incluyó a casi medio millón de individuos, se pudo comprobar que
el riesgo de sufrir una fractura aumentaba significativamente en la columna
(RR: 2,60) y en la cadera (RR: 1,61) en los pacientes que recibían tratamiento.
El efecto de los esteroides era dosis dependiente y se comprobó que el riesgo
de sufrir una fractura vertebral aparecía incluso con dosis menores de 2,5
mg/día (RR: 1,55). También conviene señalar que en algunos estudios se ha
observado que la incidencia de fracturas vertebrales es mayor en las enfermas
con osteoporosis esteroidea (en torno a un 15% anual) que en la osteoporosis
postmenopáusica (5% anual), a pesar de que la DMO de las primeras era
sensiblemente superior (T: -1,7) a las de las segundas (T: -2,5). Se ha sugerido
186
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
que el posible efecto de los glucocorticoides para alterar, no sólo la cantidad
sino también la calidad del hueso (tal vez a través de modificaciones en los
osteocitos), podría explicar estos hallazgos. Los corticoides determinan una
depresión en la actividad de los osteoblastos y un acortamiento de la vida de
estas células. Ambos fenómenos determinan un balance negativo en torno al
30% en cada unidad de remodelación. Además, los parámetros de resorción
están exaltados, por lo que la pérdida de masa ósea es mayor.
Patogenia
Es bien conocido que los glucocorticoides reducen la absorción intestinal del
calcio y favorecen su excreción renal, lo que determina un aumento de la
secreción de PTH con la consiguiente activación de la reabsorción ósea (Figura
51). Estos efectos no parecen ser secundarios a una disminución en los
metabolitos de la vitamina D, por lo que se ha sugerido que los glucocorticoides
podrían actuar a nivel postranscripcional o modificando los receptores del
calcitriol en las células diana. Por otra parte, los esteroides actúan directamente
sobre los osteoblastos. Inhiben la replicación y diferenciación de estas células,
favoreciendo tanto su apoptosis como la de los osteocitos. Además disminuyen
su actividad funcional, inhibiendo la síntesis de algunas proteínas de la matriz
ósea (disminuyen la transcripción del gen del colágeno tipo I, de la
osteocalcina, fosfatasa alcalina y fibronectina). Merece la pena señalar que
también favorecen la degradación del colágeno ya formado, al estimular la
actividad de las colagenasas de la matriz. El efecto negativo de los
glucocorticoides sobre el esqueleto puede también guardar relación con la
disminución de las hormonas sexuales. Producen una inhibición de la ACTH,
con atrofia de las glándulas suprarrenales y disminución de la síntesis de
hormonas gonadales suprarrenales. Además, reducen la secreción de
gonadotropinas hipofisarias y alteran la función ovárica y testicular.
Además de sus efectos directos e indirectos sobre los osteoblastos y
osteoclastos, los glucocorticoides pueden actuar sobre las células óseas
modificando la síntesis y la liberación de algunos factores locales, e incluso
alterando la unión de estos factores con sus receptores celulares. Por ejemplo,
inhiben la síntesis del factor de crecimiento similar a la insulina tipo 1 (IGF-1) y
la síntesis del receptor para el IGF-2 que actúan favoreciendo la diferenciación
187
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
de los precursores de los osteoblastos e inhibiendo las colagenasas de la
matriz. Además impiden la acción del factor de crecimiento transformante ß
(TGFß) con lo que se bloquea su acción estimuladora de los osteoblastos.
También disminuyen la expresión del factor de transcripción Cbfa1 (core
binding factor 1) que desempeña un papel esencial en la diferenciación y
activación de los osteoblastos. Por último, recientemente se ha señalado que
los glucocorticoides aumentan la expresión del ligando del receptor activador
del factor nuclear k-B (RANKL) y disminuyen los niveles de osteoprotegerina
(OPG), favoreciendo con ello la activación y diferenciación de los
preosteoclastos.
Figura 51. Patogenia de la osteoporosis esteroidea.
Evaluación, Prevención y Tratamiento
Todos los pacientes que vayan a recibir tratamiento con corticoides a dosis
altas (más de 7,5 mg al día de prednisona) durante más de tres meses, deben
considerarse en riesgo de sufrir una fractura osteoporótica. Por ello, en estos
casos es conveniente realizar una densitometría ósea que incluya la columna
lumbar, repitiéndola al año si continúa el tratamiento esteroideo. Además,
conviene conocer la concentración del calcio urinario y, en los varones, valorar
los niveles de testosterona.
La prevención de la osteoporosis esteroidea debe comenzar intentando que la
dosis de glucocorticoides sea la más baja y se administre durante el mínimo
188
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
tiempo posible. Siempre que se pueda se utilizará la vía tópica (inhalada en el
asma, rectal en la enfermedad inflamatoria intestinal, etc.) y es preferible utilizar
ciclos cortos con dosis altas, antes que la terapia continuada.
Se debe insistir en las medidas generales: corrección de los factores de riesgo,
ejercicio físico. Se prestará una especial importancia a una ingesta adecuada
de calcio (1.000-1.500 mg/día) y vitamina D (400-800 U/día). Pueden usarse
también otros derivados de la vitamina D como el calcitriol, aunque los
resultados no parecen mejores y, además, hay que controlar periódicamente la
calcemia y la calciuria. La restricción salina y las tiazidas disminuyen la
excreción renal de calcio y pueden, por tanto, atenuar la pérdida de hueso.
Figura 52. Prevención y tratamiento de la osteoporosis esteroidea.
189
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Al igual que sucede con la osteoporosis postmenopáusica, el tratamiento de
base consiste en la administración de fármacos antirresortivos (bisfosfonatos,
estrógenos, raloxifeno y calcitonina). En diversos ensayos clínicos se ha
demostrado que los bisfosfonatos pueden prevenir la pérdida de masa ósea
inducida por los esteroides y, en su caso, disminuir la incidencia de fracturas
vertebrales.
El etidronato evita la pérdida de hueso en la columna y el trocánter y reduce la
incidencia de fracturas vertebrales, fundamentalmente en las mujeres
postmenopáusicas.
El alendronato aumenta la DMO a todos los niveles y reduce el riesgo de
fracturas vertebrales (40-90%) tanto en los varones como en las mujeres que
reciben tratamiento con glucocorticoides. El risedronato también ha demostrado
su eficacia en la prevención y tratamiento de la osteoporosis esteroidea.
Consigue aumentar la DMO y disminuir la incidencia de fracturas vertebrales
(60-70% en personas de ambos sexos. El clodronato y el pamidronato también
mejoran la DMO, aunque se desconoce su efecto sobre las fracturas. El
tratamiento estrogénico consigue evitar la pérdida de hueso en la columna
lumbar en mujeres postmenopáusicas que reciben tratamiento esteroideo,
aunque no parecen ser útiles para modificar la DMO en la cadera, y se
desconoce su efecto sobre las fracturas. En cualquier caso, si tenemos en
cuenta sus efectos sobre la enfermedad vascular y el cáncer de mama, no
deberían considerarse como fármacos de primera elección. La experiencia con
los moduladores selectivos de los receptores estrogénicos (raloxifeno) es aún
escasa. Los varones con hipogonadismo inducido por los glucocorticoides
deberían beneficiarse del tratamiento con testosterona, aunque no parece ser
eficaz en los varones eugonadales.
La calcitonina reduce la pérdida de masa ósea, aunque no ha demostrado ser
eficaz para reducir el riesgo de fracturas.
También se han utilizado algunos fármacos osteoinductores. La PTH,
administrada de forma intermitente, se ha mostrado eficaz en pacientes
postmenopáusicas tratadas con esteroides que además recibían estrógenos.
Cabe la posibilidad de que en un futuro próximo se puedan utilizar también
otros agentes osteoinductores (GH, IGF-1, OPG, etc.). Finalmente, en la figura
190
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
52 se representa un algoritmo con las recomendaciones para prevenir y tratar
la osteoporosis esteroidea.
OSTEOPOROSIS TRANSITORIA IDIOPÁTICA
Introducción
La osteoporosis transitoria idiopática es una entidad infrecuente, de etiología
desconocida, autolimitada (duración máxima de 6 a 12 meses), que se
caracteriza por dolor articular espontáneo, de ritmo inflamatorio, sin
antecedente de traumatismo previo, radiología simple que muestra osteopenia
difusa (aparece entre las 4 y 8 semanas posteriores al inicio de la
sintomatología) y RNM que evidencia edema medular óseo sin otras lesiones
específicas.
Afecta a hombres y mujeres de mediana edad (de la cuarta a la sexta décadas
de la vida), siendo más frecuente en mujeres en el segundo o tercer trimestre
del embarazo. Se localiza habitualmente en las caderas (76% de los casos
descritos), aunque también puede afectar a las rodillas, tobillos o pies. Curtiss y
Kincaid la describieron por primera vez en 1959 en tres mujeres durante el
tercer trimestre del embarazo, las cuales presentaron coxalgia y
desmineralización ósea transitoria evidenciada radiológicamente. En 1968,
Lequesne utilizó el término osteoporosis transitoria de la cadera para describir
este síndrome. Desde entonces se han utilizado diferentes términos para
denominar esta entidad: desmineralización ósea transitoria, síndrome de
edema transitorio de la médula ósea, algodistrofia de la cadera u osteoporosis
regional migratoria cuando se afectan varias articulaciones en el mismo
individuo.
Etiopatogenia
Es una enfermedad de causa desconocida aunque se han postulado diferentes
teorías sobre su etiopatogenia. Las tres más aceptadas son: fase precoz o
reversible de osteonecrosis (lesión microvascular que causa isquemia tisular
con edema óseo y necrosis celular limitada), consecuencia de situaciones de
estrés o microtrauma óseo continuo con el subsiguiente edema reactivo y
forma de distrofia simpático-refleja (secundaria a una lesión vasomotora).
191
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Si se tiene en cuenta la primera teoría, que la considera una fase inicial de
osteonecrosis, los factores predisponentes serían los mismos en ambas
entidades: glucocorticoides, hiperlipidemia, arterioesclerosis, diabetes,
embarazo, enolismo, esteatosis hepática, displasias, hiperuricemia,
pancreatitis, osteomalacia, enfermedades de Caisson, Gaucher o Weber-
Christian, depranocitosis, radioterapia, transplante renal o hepático, tumores,
citotóxicos, tromboflebitis, etc.
Clínica
Se presenta en forma de dolor agudo, de ritmo inflamatorio, en la articulación
afecta, de aparición espontánea, sin ningún antecedente traumático previo, que
se intensifica con la movilización y el apoyo de la extremidad, y limitación
funcional de grado variable.
Habitualmente se aprecia una resolución completa en un período de 6 a 12
meses y el pico de dolor máximo ocurre entre la cuarta y la octava semanas.
En la exploración física destaca dolor a la movilización activa y pasiva y, en
ocasiones, limitación funcional y atrofia de la musculatura secundaria a la
inmovilización.
Tratamiento
Debido a su curso, en principio autolimitado, el tratamiento es conservador,
mediante reposo, descarga de la articulación afectada y antinflamatorios no
esteroideos, aunque ya hemos indicado que es necesario realizar un
seguimiento adecuado por la hipótesis de que se trate de una forma inicial o
revesible de osteonecrosis.
Se ha evaluado también la eficacia del tratamiento con bisfosfonatos,
concretamente con la infusión intravenosa de pamidronato, observándose la
resolución del cuadro clínico durante los dos primeros meses posteriores al
tratamiento y la normalización de las imágenes de RNM durante los tres
primeros meses. Los posibles mecanismos de acción propuestos han sido:
modulación de la respuesta inflamatoria (mediante la inhibición de la secreción
de citocinas proinflamatorias), reducción de la solubilidad de la matriz ósea
mineralizada y estabilización de la estructura ósea (mediante la inhibición de la
disolución de los cristales de hidroxiapatita), efecto citotóxico en la línea
192
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
mononuclear-fagocitaria y actuación sobre la formación ósea (mediante el
retraso en la apoptosis de los osteoblastos).
También se ha descrito que la descompresión ósea quirúrgica provoca la
desaparición de la sintomatología en menor tiempo, pero se considera un
procedimiento demasiado agresivo e innecesario y únicamente se
recomendaría en casos refractarios.
OSTEOPOROSIS JUVENIL
Introducción
La osteoporosis es una enfermedad poco frecuente en niños y adolescentes.
La mayoría de los casos son secundarios a otras enfermedades
(endocrinológicas, nutricionales, crónicas, oncológicas, genéticas), a la toma de
medicamentos que alteran el metabolismo óseo y mineral o a la inmovilización
(por ejemplo, en pacientes neurológicos) (tabla 11).
Ante un niño o adolescente con osteoporosis, es fundamental realizar una
adecuada historia clínica, examen físico y estudios complementarios para
descartar las posibles causas de osteoporosis secundarias antes de efectuar el
diagnóstico de osteoporosis juvenil primaria (OJP).
Tabla 11. Causas de osteoporosis en pediatría.
Clínica y Evolución
La osteoporosis juvenil primaria o idiopática es un proceso poco común, en
general transitorio, potencialmente reversible y con similar incidencia en ambos
sexos. Habitualmente se presenta en un niño previamente sano, sin
193
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
antecedentes familiares; a menudo en la edad prepuberal, aunque se han
observado casos con edades entre 1 y 13 años. Las formas de presentación
pueden ser variadas: dolor de espalda; dolor de caderas, rodillas, tobillos o
pies; dificultad en la deambulación; fracturas vertebrales, o fracturas de huesos
largos (principalmente, zonas metafisarias).
El examen físico puede ser totalmente normal. A veces se observan
alteraciones secundarias a las fracturas vertebrales, como una relación del
segmento superior (vértice craneal-pelvis) con respecto al segmento inferior
(pelvis-talón) menor de 1 y deformidades progresivas de columna y de tórax
(cifosis, escoliosis). En relación con las fracturas de huesos largos, pueden
existir deformidades de los miembros inferiores. A veces puede observarse
alteración de la marcha y cojera.
La historia clínica y el examen físico de los niños con osteoporosis secundaria
suele poner de manifiesto más la enfermedad de base que los signos de
osteoporosis (tabla 11). Pueden encontrarse antecedentes familiares de
enfermedades hereditarias, de inmovilización, de administración de fármacos
(anticonvulsivantes, corticoides, quimioterapia) o de la enfermedad primaria
(alteración del crecimiento, pérdida de peso, visceromegalias, etcétera).
La evolución más frecuente de la OJP es hacia la recuperación espontánea en
un tiempo de 2 a 5 años, coincidiendo con el período puberal. No obstante,
algunos pacientes pueden quedar con secuelas importantes y diversos grados
de incapacidad, incluso confinados a una silla de ruedas y con alteración de la
función cardiorrespiratoria por la afectación del esqueleto torácico.
Recientemente se ha descrito un caso de osteoporosis del embarazo con
fracturas vertebrales en una joven con antecedentes de OJP.
Fisiopatología
El mecanismo patógeno no está totalmente aclarado, aunque se han descrito
diferentes alteraciones en estos pacientes, incluyendo: 1) balance de calcio
negativo (que se hace positivo en la etapa de recuperación); 2) aumento de la
resorción ósea; 3) disminución de los niveles de 1,25(OH)2D; 4) disminución de
la absorción intestinal de calcio; y 5) alteración de la función osteoblástica y
disminución de la formación ósea.
Una posible secuencia de los mecanismos implicados en la génesis de la OJP
194
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
sería: aumento de la resorción ósea (manifestado en algunos pacientes por
aumento de la calciuria y la hidroxiprolinuria), lo que produciría una leve
hipercalcemia, que a su vez inhibiría la secreción de parathormona, con la
consiguiente disminución de 1,25(OH)2D y menor absorción de calcio,
causando un balance negativo de éste.
DIAGNÓSTICO
Laboratorio
Debe realizarse una analítica de rutina que incluya hemograma, velocidad de
sedimentación, creatinina, enzimas hepáticas, proteinograma y orina completa.
En caso de que la clínica oriente a algún trastorno subyacente causante de
osteoporosis secundaria, se solicitarán exámenes específicos para confirmarlo
(hormonas tiroideas, anticuerpos antigliadina y antiendomisio, etcétera).
El laboratorio mineral mínimo deberá incluir calcemia, fosfatemia, fosfatasa
alcalina, calciuria y creatininuria en orina de 24 horas. Es conveniente
determinar también algún marcador de formación ósea (fosfatasa alcalina
ósea), un marcador de resorción ósea en orina (crosslaps, NTX, D-Pyr o
hidroxiprolina) y metabolitos de vitamina D [25(OH)D y 1,25(OH)2D].
No existen hallazgos bioquímicos patognomónicos en los pacientes con OJP, ni
tampoco una alteración endocrina característica. Las determinaciones pueden
ser normales, aunque en algunos pacientes se han descrito ciertas
alteraciones, como aumento de los parámetros de resorción ósea (calciuria,
hidroxiprolina, deoxipiridinolina), disminución de los niveles de 1,25(OH)2D, leve
hipercalcemia y balance negativo de calcio.
Tratamiento
Son importantes las medidas generales que tienen como objetivo proteger el
esqueleto de nuevas fracturas y evitar una desmineralización mayor. Se debe
evitar la sobrecarga excesiva sobre la columna y los huesos que soportan
peso. Se aconseja evitar la inmovilización prolongada e instituir una pronta
rehabilitación de las fracturas.
Los pacientes deben tener una adecuada ingesta de calcio y vitamina D, ya
que en la fase de recuperación la demanda de calcio es elevada y requieren
pasar de un balance cálcico negativo a uno positivo. Los tratamientos
195
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
específicos utilizados en la osteoporosis podrían indicarse en aquellos casos
en los cuales el problema es grave y se observa un empeoramiento progresivo,
con riesgo de quedar con incapacidad o deformidades permanentes. El
esquema de tratamiento que sugerimos en esos casos es la administración de
alendronato oral en dosis de 35 a 70 mg por semana, según que el peso
corporal sea menor o mayor a 40 kg. Se añade calcitriol (0,25 μg/día) en los
pacientes con niveles bajos de 1,25(OH)2D.
Otros tratamientos propuestos a veces en la literatura son el calcitriol como
fármaco único, otros bisfosfonatos (pamidronato oral o endovenoso) y, en
menor medida, hormona del crecimiento, flúor y calcitonina. En cualquier caso,
es difícil evaluar la respuesta y aseverar la efectividad del tratamiento, dada la
tendencia a la recuperación espontánea.
OSTEOPOROSIS ASOCIADA AL TRASPLANTE
Introducción
En los últimos años numerosos pacientes con una enfermedad terminal han
conseguido un aumento de la esperanza de vida gracias a un trasplante de
órgano sólido. Sin embargo, han aparecido una serie de procesos asociados o
secundarios al trasplante, entre los que destaca la patología metabólica ósea,
cuya manifestación en forma de fracturas esqueléticas representa una
importante causa de morbilidad. La prevalencia de fracturas después del
trasplante oscila en función del órgano trasplantado, y es superior en los
pacientes sometidos a un trasplante hepático, cardíaco o de pulmón que en el
trasplante renal. Sin embargo, entre los receptores de un trasplante renal
existen subpoblaciones, como los diabéticos y las mujeres posmenopáusicas,
en lás cuales el riesgo de desarrollar fracturas es elevado.
En la aparición de osteoporosis tras el trasplante intervienen diversos factores.
Así, existen características intrínsecas al individuo y otros factores relacionados
con la enfermedad previa al trasplante que pueden favorecer el desarrollo de
patología ósea. No obstante, la terapia inmunodepresora es, probablemente, el
factor desencadenante más importante tras el trasplante. En la mayoría de los
estudios se observa una importante pérdida de masa ósea durante los primeros
196
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
meses postrasplante, coincidiendo con la inmovilización y la administración de
dosis elevadas de fármacos inmunodepresores. Posteriormente, la tendencia
se invierte y se evidencia un progresivo aumento de masa ósea (figura 53). En
el primer período, durante los primeros 6 ó 12 meses postrasplante, es cuando
los pacientes desarrollan un mayor número de fracturas esqueléticas. Sin
embargo, actualmente se están mejorando las pautas inmunodepresoras y es
posible que en el futuro observemos cambios favorables en la evolución de la
masa ósea y en la incidencia de fracturas.
Es difícil analizar el efecto real de los diferentes inmunodepresores sobre el
metabolismo óseo, aunque, existen evidencias de que los glucocorticoides son
el tratamiento que más influye en el desarrollo de osteoporosis en estos
pacientes. La ciclosporina A y el tacrolimus provocan una pérdida de masa
ósea asociada a un aumento del remodelado; no obstante, en estudios en
pacientes sometidos a trasplante renal en que estos fármacos se administraron
sin glucocorticoides, favorecían el aumento de la masa ósea. Los estudios con
rapamicina y micofenolato mofetil no son concluyentes, aunque la rapamicina
puede afectar al crecimiento óseo y está contraindicada en niños.
Figura 53. Evolución de la densidad mineral ósea de la columna lumbar y cuello femoral después de un
trasplante hepático.
Diagnóstico
Después de un trasplante de órgano sólido hay una alta incidencia de fracturas
197
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
y no existe un factor de riesgo concreto o una prueba complementaria que
permita identificar con exactitud a los pacientes que van a desarrollar fracturas.
Sin embargo, la aplicación de una estrategia diagnóstica cuando el paciente
está en lista de espera para un trasplante de órgano o, por lo menos, en el
período inmediato después del trasplante, facilita la identificación de los
pacientes que tienen un mayor riesgo de fractura. Esta estrategia diagnóstica
debe incluir un análisis de los factores de riesgo de fractura y de masa ósea
baja, la medición de la densidad mineral ósea y la determinación de pruebas de
laboratorio referidas al metabolismo mineral.
Factores de Riesgo de Fractura y Masa Ósea Baja
Los factores que se asocian a un riesgo elevado de fractura después de un
trasplante cardíaco, hepático o pulmonar, son similares, con matizaciones
según los estudios y el órgano trasplantado. En la tabla 12 se exponen los
factores de riesgo más importantes. Entre ellos destacan, por su relación con el
desarrollo de fracturas, la etiología de la enfermedad de base que motiva el
trasplante y, especialmente, una masa ósea baja y/o la presencia de fracturas
antes del trasplante. En el trasplantado renal, la duración de la diálisis, la
nefropatía diabética y el trasplante simultáneo de riñón y páncreas, son los
principales factores de riesgo de fractura. En el período del postrasplante el
factor de riesgo más importante, común a todos ellos, es el tratamiento
inmunodepresor, en particular los glucocorticoides.
Considerando la evaluación del paciente que va a ser sometido a un trasplante
de órgano sólido, caben destacar los siguientes aspectos. En el trasplante
hepático, los pacientes con mayor riesgo de desarrollar fracturas después del
trasplante son aquellos que tienen una osteoporosis, diagnosticada por criterios
densitométricos o por la presencia de fracturas vertebrales, antes del
trasplante.
De forma similar, los trasplantados cardíacos que desarrollan fracturas tras el
trasplante tienen una masa ósea basal inferior a la de los trasplantados sin
fracturas, pero el riesgo es similar en los pacientes con osteopenia y con
osteoporosis.
198
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 12. Factores de riesgo y mecanismos determinantes de fractura y pérdida de masa ósea en el
trasplante de un órgano sólido.
Los factores de riesgo de fractura tras el trasplante de pulmón han sido menos
analizados, pero nuevamente destaca una asociación entre masa ósea baja
antes del trasplante, que se relaciona con la exposición a glucocorticoides, y el
desarrollo de fracturas. Otro aspecto a considerar es la enfermedad de base
que motiva el trasplante. Así, los pacientes con colestasis crónica, cardiopatía
isquémica y con nefropatía diabética, son los que desarrollarán más fracturas
tras el trasplante de órgano. Otros factores asociados a masa ósea baja o al
desarrollo de fracturas, con una mayor o menor relevancia según el órgano
trasplantado, son la edad avanzada, el sexo femenino y una predisposición
individual determinada genéticamente.
Pruebas de Laboratorio
Existen otros factores o mecanismos implicados en el desarrollo de la
osteoporosis antes y después de un trasplante de órgano sólido, que pueden
ser detectados mediante pruebas de laboratorio. Entre ellos destacan el
hipogonadismo, el déficit de vitamina D, el aumento de la resorción ósea y de la
hormona paratiroidea (PTH). Por ello, es recomendable evaluar en todos los
pacientes, antes y unos meses después del trasplante, los valores séricos de
calcio, fósforo, fosfatasa alcalina, PTH, 25-hidroxivitamina D y de testosterona
en el varón. También se pueden determinar marcadores bioquímicos de
formación (osteocalcina y fosfatasa alcalina ósea) y de resorción ósea
199
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
(telopéptidos amino y carboxiterminal del colágeno I, NTx y CTx), aunque su
utilidad se centra más en la investigación clínica de este proceso. En caso de
su determinación, es importante recordar que los valores pueden estar
interferidos por la enfermedad de base, en concreto por la insuficiencia renal, o
bien por la hepatopatía crónica si se valoran marcadores óseos relacionados
con el colágeno. Estas alteraciones del metabolismo mineral se han
relacionado con la pérdida de masa ósea en el período del postrasplante. Así,
el aumento de los valores de PTH durante los primeros años después de un
trasplante hepático se relaciona con el porcentaje de cambio de la densidad
mineral ósea de cuello de fémur y el aumento persistente de PTH desempeña
un papel importante en la pérdida de masa ósea del trasplantado renal.
Además, el déficit de vitamina D y el hipogonadismo, muy prevalentes en los
pacientes con una enfermedad terminal, se normalizan, aunque no en todos los
pacientes, después del trasplante.
Tratamiento
No existe en este momento un consenso sobre qué pacientes deben recibir
tratamiento para evitar el desarrollo de una patología ósea después del
trasplante, ni sobre cuál es el más adecuado para ello. Debemos considerar los
factores de riesgo que confluyen en cada caso (tabla 12), evaluar a los
pacientes (tabla 13) y descartar la presencia de una osteopenia u osteoporosis,
pero no podemos olvidar que los pacientes con densidad mineral ósea normal
también pueden desarrollar fracturas después de un trasplante. La mayoría de
los estudios realizados en los pacientes sometidos a un trasplante de órgano
sólido tienen importantes limitaciones metodológicas; existen pocos ensayos
aleatorizados, muchos se han realizado con un número escaso de pacientes y
en la mayoría de las ocasiones su objetivo ha sido evaluar la eficacia del
tratamiento sobre la densidad mineral ósea y se carece de datos sobre su
eficacia en la reducción de las fracturas vertebrales o periféricas. Además, se
han extrapolado los resultados obtenidos de un trasplante de órgano a otros y
se han incluido pacientes con diferentes pautas de inmunodepresión cuya
respuesta no siempre es similar, lo que hace aún más difícil realizar
recomendaciones basadas en evidencias objetivas y obliga a apoyarse en las
recomendaciones de los expertos y en la experiencia personal.
200
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Considerando la elevada prevalencia de fracturas en estos pacientes, en todos
los casos debemos tomar medidas adecuadas para evitar un riesgo
innecesario. Es imprescindible que reciban un aporte adecuado de calcio (entre
1.000 y 1.500 mg de calcio elemento) y de vitamina D (400-800 UI), se debe
estimular la movilización precoz y recomendar que se utilicen pautas de
inmunodepresión menos nocivas para el esqueleto reduciendo, en lo posible,
las dosis de glucocorticoides. La pérdida de masa ósea y las fracturas se
desarrollan especialmente en los primeros meses, por tanto se debe iniciar el
tratamiento lo más precozmente posible tras el trasplante.
Tabla 13. Evaluación de los pacientes candidatos a un trasplante de órgano sólido.
Hace algunos años se sugirió que el tratamiento con bisfosfonatos, en
particular con pamidronato en administración endovenosa, prevenía la pérdida
de masa ósea y el desarrollo de fracturas tras el trasplante hepático. Sin
embargo, estudios posteriores aleatorizados no confirmaron estos resultados,
que aún están en debate. También en estos pacientes, dos estudios
aleatorizados en los que se analizaba la eficacia del tratamiento con calcitonina
en la preservación de la densidad mineral ósea han obtenido resultados
contradictorios.
En los pacientes sometidos a un trasplante cardiaco se ha demostrado que el
tratamiento con clodronato, etidronato cíclico o calcitriol, mantiene la densidad
ósea en la columna lumbar. Además, un ensayo en el que se analizaba el
efecto del tratamiento con calcitriol con calcitonina o pamidronato mostró que
ambas pautas tenían un efecto semejante sobre la densidad mineral ósea. Un
estudio reciente que valoraba la eficacia del tratamiento con alendronato o con
201
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
calcitriol en pacientes sometidos a transplante cardiaco mostró que ambos
fármacos reducían la pérdida de densidad mineral ósea en columna lumbar y
fémur proximal, sin embargo; los pacientes tratados con calcitriol presentaban
con más frecuencia hipercalemia e hipercalciuria. De forma similar, en
pacientes sometidos a un trasplante de pulmón el etidronato y el calcitriol
reducen la pérdida de densidad mineral ósea en la columna lumbar, mientras
que la administración endovenosa de pamidronato aumenta la densidad
mineral ósea tanto en la columna lumbar como en el cuello femoral.
Los estudios aleatorizados realizados en pacientes sometidos a trasplante
renal sugieren que la administración de 1,25 dihidroxivitamina D o de 1 alfa
hidroxivitamina D asociados a calcio reducen la pérdida de masa ósea. Sin
embargo, los bisfosfonatos inducen un mayor incremento de densidad mineral
ósea. Actualmente no existen estudios comparativos entre los diferentes
bisfosfonatos por lo que es difícil seleccionar el más eficaz. Los ensayos
realizados con zoledronato, clodronato y alendronato han demostrado que
estos fármacos aumentan de forma significativa la densidad mineral ósea en la
columna lumbar; sin embargo, sólo el tratamiento con alendronato aumentaba
la densidad ósea a nivel femoral. En las mismas circunstancias, el tratamiento
con ibandronato reduce la incidencia de fracturas vertebrales.
Considerando los resultados de los ensayos publicados, se puede concluir que
el tratamiento con calcio y metabolitos activos de la vitamina D es útil para
reducir la pérdida de masa ósea después del trasplante y que los bisfosfonatos
serían más eficaces para aumentar la densidad mineral ósea. Sin embargo,
hay que recordar que no existen resultados concluyentes de su capacidad para
reducir el riesgo de fractura, especialmente en el trasplante de corazón, pulmón
e hígado y, por tanto, es necesario que se realicen ensayos diseñados
adecuadamente para confirmar estas afirmaciones.
OSTEOPOROSIS EN LAS ENFERMEDADES ENDOCRINAS
Diabetes Mellitus y Osteoporosis
Desde que Albright y Reifenstein en 1948 describieron la coexistencia de
diabetes mellitus (DM) y osteoporosis, han sido numerosos los estudios al
202
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
respecto. En la DM tipo 1 es frecuente encontrar una osteopenia caracterizada
por una disminución de aproximadamente un 10% ó 1 desviación estándar
(DE) de la masa ósea (Hawkins et al, 2002). En la DM tipo 2, en cambio, no
suele haber menor masa ósea, sino que con frecuencia se observa, tal vez en
relación con la obesidad, un aumento de la densidad mineral ósea (DMO).
Mecanismo de la Pérdida Ósea
Se han propuesto diferentes hipótesis para explicar la osteopenia de la DM tipo
1 (Bouillon et al, 1991). Una primera posibilidad es que la diuresis osmótica
determinada por la glucosuria provoque hipercalciuria con balance cálcico
negativo y aumento de la PTH (figura 54). A éste podría contribuir un aumento
en las pérdidas de magnesio. Los niveles de 1,25(OH)2D3 podrían ser normales
o bajos; en cualquier caso, en situaciones de cetoacidosis grave, se ha descrito
disminución del 1,25(OH)2D3 sérico. Otros autores no han encontrado
anormalidades en el metabolismo mineral, en pacientes bien controlados,
especialmente en niños (Leon et al, 1989). Es posible que el estricto control de
la glucemia en la insulinoterapia intensiva tenga un efecto beneficioso en la
prevención del deterioro de la osteopenia diabética. Además de evitar las
alteraciones del metabolismo de los hidratos de carbono y sus consecuencias,
la insulina parece estimular la función osteoblástica a través de un receptor
específico.
203
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 54. Esquema general de regulación del metabolismo mineral. Las hormonas calciotropas actúan
sobre los órganos diana y regulan tanto los niveles de calcio sérico como el fósforo y el magnesio.
En los pacientes con DM tipo 1 se han descrito niveles bajos de IGF-1 y de
IGFBP-3. La IGF-1 es un importante regulador de la formación ósea, por lo que
su disminución podría inducir disminución de la masa ósea. En cambio los
niveles de IGFBP-1 se encuentran elevados, configurando un característico
desequilibrio de las IGFBPs que puede contribuir a disminuir la bioactividad de
la IGF-1 e incluso, como se ha postulado, a aumentar el síndrome de
resistencia a la GH. El remodelado óseo se encuentra disminuido, con mayor
afectación de la formación que de la resorción ósea. Los niveles de
osteocalcina sérica están bajos (Olmos et al, 1994). A ello pueden contribuir
tanto el déficit de insulina como el de IGF1. En algunos pacientes con DM tipo
1, se ha descrito la presencia en el hueso de productos avanzados de
glicosilación (AGE) en una proporción de hasta tres veces lo normal, lo que
contribuiría al desarrollo de un colágeno menos fuerte. La formación de estos
AGE provocaría la ruptura de las interacciones células-matriz ósea, afectación
de la proliferación y diferenciación celulares, y alteración de las interacciones
de las citocinas y los factores de crecimiento con la matriz, además de impedir
la ligazón de la proteína ósea morfogenética-2. Aunque se ha intentado asociar
204
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
la microangiopatía con la pérdida ósea de los diabéticos, no se ha podido
demostrar.
Como se ha comentado, la historia natural de la enfermedad ósea en la DM
tipo 1 supone la disminución gradual de la masa ósea los pacientes mal
controlados. En algunos casos la osteopenia se instaura desde los primeros
años del inicio de la enfermedad, aunque en la mayoría de los casos tiene lugar
más tarde (Pascual et al, 1995). Estos resultados podrían explicarse en
relación con la función residual de las células beta pancreáticas. Los diabéticos
pueden tener diferentes grados de función beta en el momento del diagnóstico,
e incluso puede anteceder la afectación al comienzo de la clínica. Sería posible
que aquellos con déficit de masa ósea en su diagnóstico fueran pacientes con
déficit de insulina previo, agravado por una insulinoterapia posterior
inadecuada. Con relación al sexo, no parece poder concluirse que las niñas
con DM tipo 1 tengan un déficit más importante de masa ósea que los niños.
Estudios realizados en nuestro país en pacientes adultos con DM tipo 1
señalan una prevalencia de osteoporosis del 20%, con afectación de ambos
huesos cortical y trabecular. La pérdida ósea es mayor en pacientes con
retinopatía proliferativa, nefropatía y neuropatía, lo que parece apoyar la
hipótesis de la intervención de microvasculopatía ósea en estos pacientes.
Pérdida Ósea y Diabetes Mellitus Tipo 2
En la Diabetes Mellitus tipo 2 se ha descrito la existencia de densidad mineral
ósea baja, normal o incluso aumentada, en todas las zonas estudiadas (lumbar,
radial y cuello femoral), siendo las dos últimas posibilidades las más
frecuentes. Estas discrepancias pueden venir dadas en parte por la
heterogeneidad de las poblaciones analizadas (por ejemplo, en cuanto al peso,
dada la frecuente asociación de la enfermedad con obesidad). El turnover óseo
en los pacientes con DM tipo 2 bien controlados es igual al de los controles.
Fracturas y Diabetes
Existe controversia respecto a la relación entre fracturas y diabetes. En algunos
estudios epidemiológicos de pacientes con fracturas, se ha referido un aumento
de la prevalencia de la diabetes, habiéndose valorado la posibilidad de que
205
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
intervengan factores ajenos a la propia osteoporosis, como la tendencia a las
caídas por la presencia de neuropatía o angiopatia diabéticas. Un estudio
reciente en EE.UU., no encontró aumento de fracturas en los diabéticos,
excepto las del malévolo medial en mujeres diabéticas, posiblemente en
relación con la neuropatía. Un estudio reciente de carácter prospectivo ha
señalado un riesgo relativo de fractura de cadera y de antebrazo en pacientes
con DM tipo 1 de 6,9 (Forsen et al, 1999). Este elevado riesgo fue incluso
mayor (12,5) para las fractura de cadera en un estudio poblacional en el que se
realiza ajuste por factores de riesgo, e incluso por THS (Nicodemus et al,
2001). Con relación a la DM tipo 2, los resultados son más inconsistentes,
posiblemente porque en los estudios se han incluido pacientes en tratamiento
con insulina y pacientes con fármacos orales. Varios estudios señalan un
mayor riesgo para las fracturas de cadera en DM tipo 2 con y sin obesidad,
especialmente a partir de los cinco años de evolución. Por otro lado, se señala
que las mujeres mayores con DM tipo 2 tienen una mayor propensión a las
caídas que las no diabéticas, en particular las sometidas a insulinoterapia,
debido en parte a una mayor prevalencia de factores de riesgo (artritis,
desequilibrios, enfermedad cardiovascular, depresión, escasa visión,
medicaciones) (Scwartzz et al, 2001). Tanto en la DM tipo 1 como en la tipo 2,
se ha descrito retraso en la curación de las fracturas, que se correlaciona con
el turnover óseo disminuido.
Prevención y Tratamiento
En los enfermos con DM tipo 1 puede estar aconsejado estudiar su
metabolismo mineral y realizarse una densitometría ósea, como punto de
referencia para seguimiento de su osteopenia y, en su caso, su tratamiento.
Los pacientes con DM tipo 2 también deben ser evaluados, sobre todo en
presencia de factores de riesgo que favorezcan la pérdida ósea. En este caso
podría ser rercomendable la administración de calcio y vitamina D.
Recientemente se ha insistido (Andersson et al, 2002) en la utilidad de los
moduladores selectivos de los receptores estrogénicos, inhibidores de la
resorción ósea con efecto sobre los lípidos y sobre la proliferación mamaria,
que no alteran la sensibilidad insulínica a los hipoglucemiantes. Los criterios
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
terapéuticos de la osteoporosis en la diabetes son los mismos que para los no
diabéticos.
Enfermedad Ósea del Hipertiroidismo
La afectación ósea que se produce en el hipertiroidismo se debe a un estado
de alto recambio. Debido a que la resorción ósea excede la formación, se
produce pérdida de hueso, que facilita el desarrollo de la osteoporosis. Hay
aumento de los marcadores de resorción que se correlacionan con los niveles
de hormona. Al iniciar el tratamiento antitiroideo se produce una inversión de
estos marcadores, con un incremento de los de formación ósea (Garnero et al,
1994). El aumento de la resorción ósea provoca tendencia al aumento del
calcio iónico sérico, con inhibición de la PTH, que a su vez disminuye la
producción renal de 1,25(OH)2D3 y, por tanto, la absorción intestinal de calcio;
junto a ello, tiene lugar una mayor excreción urinaria de calcio, condicionando
un balance negativo del mismo (Ross et al, 1994).
La pérdida de masa ósea afecta tanto al hueso cortical como al trabecular. Con
el tratamiento antitiroideo se produce un balance positivo de calcio (Pantazi et
al 2000). De esta manera se establece una recuperación de la DMO (Diamond
et al 1994), que no es completa en todos los casos (Campos-Pastor et al 1993).
Las mujeres postmenopáusicas con historia de hipertiroidismo tienen un 70%
más de riesgo de fractura de cadera que las mujeres sin este antecedente
(Cummings et al 1995). La etiología del hipertiroidismo parece que no
interviene en la intensidad de la afectación ósea. Como recomendaciones
podríamos concluir que, si existen antecedentes de hipertiroidismo es
razonable realizar una densitometría ósea, especialmente en mujeres
postmenopáusicas. Además en mujeres menopáusicas y perimenopáusicas
con hipertiroidismo activo podría estar justificado el tratamiento con fármacos
antirresortivos o estrogénicos, con el objetivo de conseguir la recuperación
completa de la masa ósea perdida, y así evitar posibles fracturas a largo plazo.
Otro aspecto de importancia en relación con la hormona tiroidea se refiere al
efecto de la administración de la misma, que puede producir pérdida ósea,
especialmente en niños. Parece, por tanto, prudente el seguimiento
densitométrico de los pacientes con tratamiento supresor, que debe estar
limitado a los pacientes con cáncer de tiroides.
207
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Hipogonadismo Masculino y Masa Ósea
La relación entre osteoporosis e hipogonadismo está bien establecida también
en los varones, tanto se trate de hipogonadismo primario como de
hipogonadismo secundario (Jackson et al, 1992). Los adultos con antecedente
de retraso puberal, y los niños con este proceso, tienen una masa ósea menor
de la que les corresponde (Finkelstein et al, 1992). La administración de
testosterona en los varones con hipogonadismo es eficaz en la prevención y el
tratamiento de la osteoporosis, disminuyendo la resorción ósea e incluso
aumentando la formacióndel mismo. Parte de las manifestaciones óseas de la
insuficiencia gonadal son debidas por la deficiencia estrogénica relativa
asociada. Se han descrito distintos síndromes de resistencia a la acción de la
testosterona caracterizados por el fenotipo eunucoide con marcada
osteoporosis (Bilezikian et al, 1998). A este respecto, cabe distinguir los
cuadros por resistencia debida a una mutación en el receptor estrogénico y los
debidos a un defecto de la aromatasa, enzima que convierte la testosterona en
estrógenos; en estos últimos la administración de estrógenos es capaz de
corregir la pérdida ósea, cosa que no ocurre en los primeros. En un estudio
realizado en varones delincuentes que fueron castrados, la masa ósea
disminuyó muy rápidamente, al igual que ocurre en la ablación farmacológica
por cáncer de próstata (Stepan et al, 1989). En este último caso se ha
comprobado que el riesgo de fracturas aumenta con la duración del
tratamiento, llegando al 20% al cabo de los diez años de supervivencia.
Aparte de la conveniencia de asociar calcio y vitamina D, así como la práctica
del ejercicio moderado junto a medidas de estilo de vida sana, la densidad
mineral ósea de estos pacientes hipogonadales aumenta notablemente con la
administración sustitutiva de testosterona. El efecto es de una gran magnitud
en los pacientes con hipogonadismo hipogonadotrópico, que tienen un
esqueleto inmaduro y requieren terapia prolongada.
OSTEOPOROSIS EN LAS ARTROPATÍAS INFLAMATORIAS
Introducción
En los últimos años ha aumentado el interés por los procesos comórbidos que
presentan los pacientes afectos de una artropatía inflamatoria. Determinados
procesos asociados, como las neoplasias, las infecciones, la úlcera péptica, la
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
arteriosclerosis y la osteoporosis, explican buena parte de la morbimortalidad
del paciente reumático.
Etiopatogenia
En estas enfermedades concurren diversas circunstancias que favorecen la
aparición de osteoporosis (tabla 14). Al analizar la pérdida ósea de un paciente
afecto de una artropatía inflamatoria, además de considerar el papel que
desempeñan los factores intrínsecos del individuo (edad, género, estado
hormonal, índice de masa corporal, base genética), debe tenerse en cuenta
que habitualmente en un mismo enfermo coexisten diversos factores
extrínsecos causantes de osteoporosis, dependientes de la enfermedad de
base (actividad inflamatoria, inmovilidad, alteraciones hormonales en el eje
hipotálamo-hipofiso-suprarrenal -que incluyen hiperprolactinemia-, desnutrición)
y de la terapéutica instaurada (glucocorticoides-sin duda el factor fundamental-,
inmunosupresores) (figura 55).
La inflamación contribuye a la osteoporosis a través, probablemente, de los
linfocitos T, cuya importancia en la génesis de la pérdida ósea que acontece en
la vecindad de las articulaciones inflamadas es conocida. La activación de los
linfocitos T conlleva un incremento en la expresión del ligando de la
osteoprotegerina (RANKL) que determina la diferenciación de los macrófagos
sinoviales hasta los osteoclastos. Es posible que los linfocitos T activados
participen también en la regulación de la remodelación ósea sistémica.
Tabla 14. Principales circunstancias favorecedoras de la aparición de osteoporosis en las enfermedades
reumáticas de naturaleza inflamatoria
209
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 55. Determinismo de la densidad mineral ósea (DMO) en las artropatías
inflamatorias.
Existe controversia en cuanto a si los inmunosupresores ejercen una acción
nociva sobre el hueso cuando se utilizan como agentes inductores de remisión
en las artropatías inflamatorias. Según lo que parece desprenderse de estudios
prospectivos, el metotrexato administrado a dosis bajas (7,5-15 mg/semana),
no causa toxicidad ósea. No obstante, podría ocurrir que, a dosis más
elevadas, a las que se tiende actualmente, sí lo haga. Asimismo, se está
investigando el efecto que tienen sobre el hueso las terapias biológicas
(infliximab, etanercept), que recientemente se han incorporado al arsenal
terapéutico. Cabe considerar que en algunas enfermedades, especialmente en
la artritis reumatoide, existe una alteración sinovial y musculoligamentosa de
las extremidades que determina un aumento del riesgo de caída y una
disfunción de los mecanismos protectores frente al impacto.
PARTICULARIDADES DEL PROCESO EN LAS ENFERMEDADES
REUMÁTICAS MÁS FRECUENTES
Artritis Reumatoidea
Los pacientes con artritis reumatoidea presentan una menor densidad mineral
ósea que la población general. Los factores con un mayor peso en la
determinación de la densidad mineral ósea son la edad, el índice de masa
corporal, el grado de actividad y la duración de la enfermedad, el estado
210
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
funcional y el tratamiento con glucocorticoides. La pérdida ósea acontece
fundamentalmente al inicio de la enfermedad y con posterioridad se estabiliza.
La prevalencia de la osteoporosis depende de las características de la
población estudiada. En un estudio noruego de base poblacional en el que se
evaluaron mujeres premenopáusicas y posmenopáusicas, la prevalencia de
osteoporosis, definida por un índice-T menor de -2,5, fue del 16,8% en la
columna lumbar y del 14,7 % en el cuello femoral; en un trabajo de nuestro
grupo en el que se estudiaron mujeres posmenopáusicas tratadas con dosis
bajas de glucocorticoides, la prevalencia fue del 38% en columna lumbar y del
34% en el cuello femoral. En varones, la prevalencia de masa ósea baja,
definida por un Z-score menor de -1, parece situarse alrededor del 30-35%,
tanto en la columna lumbar como en el cuello femoral. La incidencia de las
fracturas de naturaleza osteoporótica está aumentada. En pacientes tratadas
con glucocorticoides a dosis bajas, la prevalencia de las deformidades
vertebrales se sitúa en alrededor del 25% y la de las fracturas vertebrales
clínicas alrededor del 10%. En ocasiones, la fragilidad ósea se traduce en
forma de fracturas de ramas isquiopubianas y de tibia o peroné.
Lupus Eritematoso Sistémico (LES)
Las mujeres con LES presentan una DMO disminuida y un aumento del riesgo
de fractura. En varones, estas circunstancias no están aclaradas. En la pérdida
ósea se han implicado el tratamiento glucocorticoideo, el hiperparatiroidismo
secundario a la insuficiencia renal, la actividad inflamatoria, la duración de la
enfermedad y la existencia de hipovitaminosis D por falta de exposición solar
suficiente.
En mujeres jóvenes existe una asociación entre la presencia de una densidad
mineral ósea disminuida y un aumento del índice de placa arteriosclerótica en
la arteria carótida; además, la densidad mineral ósea disminuida parece
asociarse a la presencia de calcificaciones en las arterias coronarias. Ello abre
una interesantísima vía de investigación; dos de los más importantes procesos
comórbidos que afectan a las pacientes con LES, la arteriosclerosis y la
osteoporosis, podrían tener una etiopatogenia común: la inflamación
mantenida.
211
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Polimialgia Reumática. Arteritis de la Temporal
Los pacientes presentan una menor densidad mineral ósea que la población
general. La prevalencia de las fracturas de naturaleza osteoporótica oscila
entre un 10 y un 20%. Es la enfermedad en la que los factores intrínsecos
adquieren más importancia. Dado que los pacientes presentan una edad
avanzada en el momento del diagnóstico, los factores extrínsecos causantes
de pérdida ósea, esencialmente el tratamiento con glucocorticoides a dosis
elevadas y la inflamación mantenida, inciden sobre una población que, por
lo general, ya presenta una baja densidad mineral ósea.
Espondilitis Anquilosante
Es una enfermedad especialmente interesante, dado que habitualmente no se
utilizan los glucocorticoides en el tratamiento del paciente. Clásicamente se
aceptaba que la aparición de una fractura constituía un evento excepcional; se
asumía que los sindesmófitos actuaban como un factor protector. En la
actualidad está perfectamente establecido que los enfermos con espondilitis
anquilosante presentan un riesgo aumentado de fractura vertebral, como
consecuencia de la existencia de una pérdida ósea en la columna lumbar; la
osteopenia está en relación con el grado de actividad de la enfermedad. En
trabajos recientes se estima en un 15% la prevalencia de las fracturas
vertebrales no traumáticas; éstas aparecen fundamentalmente en pacientes
con una enfermedad de larga evolución que presentan sindesmófitos
vertebrales.
TRATAMIENTO
Consideraciones Generales
Debe controlarse al máximo la actividad de la enfermedad de base. Se
instaurará tratamiento con glucocorticoides sólo cuando sea estrictamente
necesario y siempre a la mínima dosis efectiva.
Medidas No Farmacológicas
Se indicará al paciente que deje de fumar y que la ingesta enólica sea
moderada. Se fomentará la práctica regular de ejercicio físico. Si se evidencia
212
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
que se está instaurando una miopatía, se programarán ejercicios específicos
de potenciación de la musculatura cuadricipital.
Deberán corregirse las posibles insuficiencias nutricionales; deberá asegurarse
que el paciente ingiera 1.500 mg de calcio al día. La ingesta de sodio se
restringirá al máximo.
Se informará al enfermo que debe evitar la realización de actividades que
impliquen una solicitación excesiva de la columna vertebral y se actuará de
forma integral sobre el riesgo de caída.
Medidas Farmacológicas
Los ensayos realizados con etidronato, alendronato y risedronato, son los que
cumplen mejor los requerimientos que se exigen en la actualidad para aceptar
la eficacia de un fármaco. Los tres fármacos han demostrado capacidad de
aumentar la densidad mineral ósea y de reducir el riesgo de fractura vertebral.
Ninguno de ellos ha demostrado capacidad de reducir el riesgo de fractura
femoral en la osteoporosis esteroidea, y no se han realizado estudios
comparativos de eficacia entre las tres opciones farmacológicas.
OSTEOPOROSIS EN LAS ENFERMEDADES DIGESTIVAS
Introducción
El conocimiento de la enfermedad metabólica ósea (EMO) asociada a las
enfermedades gastrointestinales y hepáticas es importante, tanto para prevenir
su aparición, como para instaurar el tratamiento adecuado si ya se ha
desarrollado.
Patogenia
Los mecanismos patogénicos responsables de la EMO en las enfermedades
digestivas comprenden tanto la alteración en la absorción del calcio y la
vitamina D, como otros factores asociados a la enfermedad de base o al
tratamiento de la misma. La absorción de calcio y vitamina D se altera en las
enfermedades digestivas por diferentes causas:
1) Aporte insuficiente en la dieta;
2) Alteraciones en la integridad funcional del intestino, del páncreas o del
hígado, que impiden la absorción normal de la vitamina D;
213
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
3) Alteración del primer paso en la activación de la vitamina D en las
enfermedades hepáticas;
4) Interrupciones del circuito entero-hepático que impiden la secreción por
la bilis y posterior absorción en el intestino de los metabolitos de la
vitamina D;
5) Déficit de síntesis en el hígado de albúmina y de la proteína
transportadora de vitamina D, con un aporte inadecuado a los órganos
diana; y
6) Respuesta alterada del intestino enfermo al metabolito activo de la
vitamina D.
Además, también pueden estar implicados otros, entre ellos, los efectos de los
tratamientos con corticosteroides o inmunosupresores utilizados en la
terapéutica de la enfermedad de base, la frecuente asociación con
hipogonadismo y la secreción, en relación con la inflamación asociada a la
enfermedad, de citoquinas con actividad pro-resortiva.
Cirugía Gástrica
La EMO se desarrolla en más del 70% de los pacientes sometidos a una
gastrectomía o a los procedimientos, más modernos, de colocación de grapas
en el estómago como tratamiento de la obesidad. La prevalencia aumenta en
las mujeres y con la edad. En estudios en los que se han comparado pacientes
gastrectomizados con ulcerosos no intervenidos, se ha demostrado en los
operados un descenso significativo de la densidad mineral ósea (DMO), una
mayor incidencia de dolor óseo y un mayor número de fracturas y
pseudofracturas. La afectación ósea puede manifestarse en forma de
osteomalacia o de osteoporosis, siendo esta última la más frecuente. La
enfermedad ósea aparece años después de la intervención, por lo que en la
clínica se expresa a menudo como una osteoporosis en relación con la edad
avanzada, en la que, con frecuencia, coexisten otros factores patogénicos.
Los factores implicados en la EMO son: una baja ingesta de calcio, para evitar
la diarrea por el síndrome de vaciado gástrico rápido; los cambios anatómicos
postquirúrgicos, que alteran la absorción de vitamina D y calcio; y el uso de
antiácidos, que pueden producir depleción de fósforo al quelarlo en el intestino.
214
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
El tratamiento debe ir dirigido a conseguir una normalización de la 25(OH)D
circulante mediante un aporte adecuado de calcio y vitamina D. Con ello se
corregirá el componente osteomalácico, pero no la osteoporosis, que debe ser
tratada con estrategias similares a las que se utilizan en las osteoporosis de
otro origen.
Enfermedad Celíaca
La prevalencia de la afectación ósea en la enfermedad celíaca depende de la
edad de los pacientes. El 80% de los adultos no tratados tienen DMO baja al
detectarse la enfermedad. Sin embargo en los niños el tratamiento adecuado
en edades tempranas puede permitir alcanzar el pico óptimo de masa ósea.
La patogenia de la EMO en la enfermedad celíaca está en relación con el
déficit en la absorción de calcio y vitamina D, tanto exógeno como endógeno,
debido al daño de la mucosa intestinal. Los niveles de calcio en sangre y orina
están bajos, mientras que la PTH, la fosfatasa alcalina (FA) y los marcadores
de reabsorción están elevados. La 25(OH)D está descendida en más del 20%
de los pacientes no tratados y sus niveles se correlacionan con la DMO. En la
biopsia ósea se encuentra evidencia tanto de osteoporosis como de
osteomalacia. El tratamiento es la dieta sin gluten. El aporte de calcio y
vitamina D se reservará para los casos que no alcancen a normalizar los
parámetros alterados.
Enfermedad Inflamatoria Intestinal
La osteoporosis se asocia con frecuencia a la enfermedad inflamatoria
intestinal (EII), siendo más común en la enfermedad de Crohn que en la colitis
ulcerosa. Los estudios en la población afecta muestran una incidencia del 30%,
con un descenso promedio de la DMO del 10% y mayor riesgo de fracturas.
Los pacientes con EII desarrollan osteoporosis por déficit de vitamina D y
calcio, por los tratamientos con corticosteroides, por deficit de las hormonas
sexuales y por la actividad inflamatoria de la propia enfermedad, con
producción de citoquinas estimuladoras de la resorción ósea. La clínica ósea se
solapa con el resto de las manifestaciones de la enfermedad. Puede
encontrarse una elevación de la FA y unos niveles de 25(OH)D bajos en más
215
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
del 65% de los pacientes. En la biopsia ósea se encuentra un patrón mixto de
osteoporosis y osteomalacia.
El tratamiento debe individualizarse, monitorizando los niveles de 25OHD y
calcio en sangre y orina. Se deben reponer los déficit de vitamina D y de
hormonas sexuales. En pacientes con esteatorrea debe utilizarse el calcifediol,
por su mejor absorción. Como aporte del calcio puede ser preferible el citrato
cálcico, que corrige la acidosis metabólica asociada a la diarrea y disminuye el
riesgo de nefrolitiasis. En las pacientes postmenopaúsicas se podría considerar
la terapia hormonal sustitutiva (THS) (ver caps. 36, 37). En los varones en
tratamiento con corticosteroides es necesario medir los niveles de testosterona,
para instaurar tratamiento sustitutivo si están bajos. Los bisfosfonatos, por su
relativa mala tolerancia digestiva y la baja biodisponibilidad por vía oral, han
sido poco utilizados en la EII. Sin embargo, el alendronato se ha mostrado útil
en pacientes con resecciones intestinales menores de 100 cm y escaso
volumen de heces. También el pamidronato a dosis medias (30 mg iv) se ha
mostrado eficaz. Además es recomendable el ejercicio moderado, pues se ha
demostrado que produce un aumento significativo de la DMO a nivel de la
cadera en pacientes con enfermedad de Crohn.
By-Pass Yeyuno-ileal
Esta técnica quirúrgica para el tratamiento de la obesidad está siendo
abandonada, dadas sus complicaciones, entre las que se encuentra la
enfermedad ósea. Tras la intervención se produce un descenso del calcio y del
magnesio séricos, junto con un aumento de la FA. La 25(OH)D desciende y la
PTH aumenta. La biopsia ósea muestra osteomalacia. La causa está en la
malabsorción del calcio, magnesio y vitamina D, por la exclusión de parte del
yeyuno y del íleon. El tratamiento comprenderá el aporte de calcio y de
vitamina D ( o sus metabolitos). La antibioterapia puede ser útil si existe
sobrecrecimiento bacteriano. En ocasiones se ha tenido que llegar a la
reanastomosis del segmento excluido.
Insuficiencia Pancreática
En ausencia de otros factores asociados, la insuficiencia pancreática aislada no
suele inducir EMO. Sin embargo ésta sí tiene una incidencia importante en los
216
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
pacientes con fibrosis quística (FQ) que alcanzan la edad adulta, en los que se
ha demostrado un descenso de la DMO y un mayor riesgo de fracturas. Los
pacientes con FQ tienen múltiples factores para desarrollar EMO, tales como
malnutrición, absorción reducida de calcio y vitamina D, baja actividad física,
enfermedad pulmonar, hipogonadismo, tratamiento con corticosteroides y
aumento de los niveles de citoquinas circulantes. La EMO en estos pacientes
se ha puesto en evidencia de forma clara en aquellos que han recibido un
trasplante de pulmón, ya que tras la intervención aumentó la incidencia de
fracturas por efecto de la medicación inmunosupresora. El tratamiento en los
pacientes con FQ deberá incluir aportes adecuados de calcio y vitamina D,
corrección de los déficit hormonales, ejercicio regular y evitar, en la medida de
lo posible, los tratamientos con corticosteroides. Sólo existen dos estudios en
los que se hayan utilizado terapéuticas antirreabsortivas, en concreto
pamidronato.
En uno de ellos, en pacientes en espera del transplante de pulmón, se
consiguió un aumento de la DMO. Sin embargo su uso en la FQ parece estar
limitado por el dolor óseo asociado al tratamiento (Brenckmann, 2001).
Enfermedades Hepáticas
Como se ha indicado anteriormente, el daño hepático, tanto del parénquima
como de la vía biliar, origina alteraciones en el metabolismo fosfo-cálcico que
condicionarán EMO en forma de osteoporosis u osteomalacia.
Colestasis Crónica
Tanto la cirrosis biliar primaria (CBP) como la menos común colangitis
esclerosante crónica se asocian con EMO. La colestasis produce tanto
osteoporosis como osteomalacia. Los pacientes con osteoporosis presentan
dolores óseos relacionados o no con fracturas espontáneas, especialmente
vertebrales y costales.
La osteoporosis en la CBP tiene, característicamente, un remodelado bajo, con
inhibición de la formación y reabsorción normal o baja. Los niveles de vitamina
D son normales. Se cree que la propia colestasis condiciona la inhibición de la
función osteoblástica, al acumularse sustancias capaces de producir este
217
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
efecto tales como la bilirrubina no conjugada, el cobre y las sales biliares
(Janes 1995).
El tratamiento debe incluir aporte de calcio. En las mujeres postmenopáusicas
podría considerarse la THS. La calcitonina y el bisfosfonato de primera
generación etidronato no han demostrado ser eficaces. Sin embargo, aunque
no existe mucha evidencia de tratamientos a largo plazo, los bisfosfonatos más
potentes, como el alendronato y el risedronato, pueden ser útiles. La terapia
futura con PTH es una alternativa a tener en cuenta.
La osteomalacia por déficit de vitamina D se ve con poca frecuencia en la CBP.
La clínica es similar a la de la osteoporosis. El tratamiento consistirá en el
aporte de 25(OH)D para mantener unos niveles normales en plasma.
Otras Hepatopatías
En la hepatitis crónica activa la afectación ósea se relaciona directamente con
el tratamiento con corticosteroides. En las hepatitis virales, tanto B como C, se
ha demostrado una osteoporosis de alto remodelado con niveles bajos de
vitamina D y PTH alta. El aumento del remodelado se cree debido al nivel alto
de citoquinas circulantes por la inflamación crónica. El tratamiento antiviral
parece ser el más eficaz, si bien los bisfosfonatos pueden tener algún papel,
reduciendo la resorción ósea, aunque no existen estudios controlados. La EMO
asociada a la hepatopatía etílica se relaciona con la toxicidad misma del
alcohol sobre el hueso.
OSTEOPOROSIS DEL EMBARAZO Y LA LACTANCIA
Introducción
La osteoporosis, asociada con el embarazo y la lactancia, es una forma poco
frecuente de osteoporosis idiopática juvenil que constituye un grave problema,
aunque el pequeño porcentaje de enfermos afectados y su variada clínica
dificulta su reconocimiento. De hecho, los casos descritos están estudiados
siguiendo normas heterogéneas y muchas de las conclusiones patogénicas
carecen de sustrato científico. Tampoco se conoce si la asociación es
coincidente o causal, ya que las descripciones clínicas aparecen en sujetos
aislados. Fue descrita por vez primera por Nordin en 1955, quien comunicó
cinco casos de fracturas vertebrales postparto. Desde entonces las distintas
218
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
investigaciones han arrojado resultados conflictivos. Últimamente, varios
trabajos han actualizado esta entidad. También se han publicado diversas
series en nuestro país. Sin embargo, investigar la osteoporosis durante el
embarazo es difícil por la imposibilidad de efectuar estudios radiológicos
durante este período.
Clínica
Suele manifestarse en las últimas semanas de embarazo, poco después del
parto o de forma más tardía. Puede aparecer con el primer embarazo o tener
antecedentes de embarazos previos sin problemas.
Los síntomas de presentación más frecuenets son el dolor de espalda en el
91% de los casos, dolor en la cadera en el 30% de éstos, disminución de la
altura en un 30% y dificultad para coger pesos en el 17%. También puede
iniciarse la clínica con fracturas, preferentemente con compresión vertebral y
deformidad bicóncava de las mismas, aunque también se ven afectados otros
huesos, particularmente los pies y las costillas, sin describirse fracturas por
compresión metafisaria. En otros casos se ha descrito una asociación a la
distrofia simpática refleja, con afectación múltiple simultánea, o bien regresar
en un lugar y afectar secuencialmente a otros. Es también típica la aparición en
el embarazo de una osteoporosis transitoria de la cadera con colapso
localizado de la cabeza femoral. El proceso tiende a la recuperación
espontánea en unas semanas o meses tras el parto y no suele recurrir en
embarazos posteriores.
Etiopatogenia
Es difícil el estudio de los factores etiológicos, pues las enfermas suelen ser
referidas después del parto y en general los síntomas mejoran pocos meses
después del mismo, comportándose como un proceso autolimitado. La
osteoporosis o fracturas por compresión vertebral no empeoran o no recurren
en embarazos posteriores, aunque hay casos de empeoramiento de la
densidad mineral ósea (DMO) en relación con dos embarazos sucesivos en
una paciente, con recuperación parcial postparto en ambas ocasiones.
Por ello se ha sugerido que la causa de la osteoporosis está relacionada
específicamente con el embarazo. Ante ello, no deben estar, necesariamente,
219
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
contraindicados futuros embarazos, aunque sería necesaria una cuidadosa
monitorización de la DMO después del parto para valorar el riesgo de fracturas
futuras.
Cualquier enfermedad que condicione un bajo pico de masa ósea en la mujer
joven facilita, como factor de riesgo, la aparición de síntomas de osteoporosis
en el embarazo. En nuestro medio, la herencia, la dieta y las alteraciones
menstruales son las causas más frecuentes de ello. Otros factores como la
falta de ejercicio, el tabaco, ciertas modas dietéticas y el alcohol, no deben
menospreciarse en la mujer moderna.
No obstante, conviene descartar diversas causas de osteoporosis secundarias
que aparecen en mujeres en edad fértil y que, naturalmente pueden complicar
un embarazo. Entre ellas, enfermedades congénitas como la osteogénesis
imperfecta (OI), o la administración de drogas como los anticonvulsivantes y los
esteroides.
Enfermedades endocrinas como la anorexia nerviosa, el síndrome de Cushing,
el hipertiroidismo y el síndrome de silla turca vacía son otras causas de baja
DMO en la mujer en edad fértil. La administración de heparina durante el
embarazo ha sido objeto de atención especial. A este fármaco, indicado
generalmente para las complicaciones tromboembólicas, se le atribuye un
cuadro parecido a la necrosis de la cabeza femoral, como forma de
osteoporosis circunscrita.
Otras causas de osteoporosis asociada al embarazo se reconocen con la
hipertensión arterial y con la lactancia. Durante la lactancia hay una pérdida de
masa ósea, más llamativa en mujeres adolescentes, dependiendo de la
cantidad de leche producida y de la duración de la lactancia. Los cambios
hormonales inducidos por la lactancia y las mayores necesidades para
mantener un balance positivo de calcio en esta fase de la vida contribuyen, de
algún modo, a la patogenia de esta pérdida de masa ósea. Entre esos cambios
hormonales figuran los niveles elevados de prolactina, que producen un estado
hipoestrogénico, de hecho, tras seis meses de lactancia hay una importante
disminución de la masa ósea, que se recupera posteriormente al año. Por su
parte, las mujeres que no lactan tienen más masa ósea que las que lactan.
También se ha encontrado que las mujeres que reanudaron precozmente sus
220
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
ciclos menstruales perdieron menos hueso y se recuperaron más rápidamente
que quienes reiniciaron sus ciclos tardíamente.
Durante el embarazo hay un aumento neto de las necesidades de calcio, para
calcificar el hueso fetal y para aumentar la masa esquelética materna como
preparación a la demanda de calcio en la lactancia. A la vez, hay un aumento
del calcio urinario, con lo que se produce un balance negativo de calcio. En
mujeres normales, se ha calculado un promedio de pérdida de calcio durante el
embarazo y la lactancia entre 50 y 80 gramos, lo que supone el 5 y el 8% del
contenido corporal total de calcio, que suele ser próximo a los 1.000 g.
Esta necesidad normalmente se compensa por un aumento en la absorción
intestinal de calcio, secundaria a una mayor producción de 1,25(OH)2D. Al
mismo tiempo, hay un incremento en la secreción de calcitonina que previene
la resorción ósea. Recientemente se ha confirmado el papel del péptido
relacionado con la PTH (PTHrP) en el control del metabolismo mineral durante
el embarazo y lactancia; de hecho, sus niveles están aumentados en la
circulación materna.
Por tanto, la osteoporosis podría estar causada por un fallo en el aporte de
calcio al hueso materno (ya sea por disminución del calcio de la dieta, de su
absorción intestinal o por aumento de sus pérdidas urinarias), por un fallo en la
supresión de la resorción ósea (ya sea por exceso de hormona paratiroidea o
por un defecto en la secreción de calcitonina) o por un aumento de las
necesidades del calcio fetal. Todo ello podría estar agravado por un pico de
masa ósea disminuido basalmente, ya sea por causa genética, ya por factores
nutricionales. Cuando se encuestó a las familias de estas enfermas, un 48% de
las madres de las mujeres con osteoporosis en el embarazo habían tenido
algún tipo de fractura, frente a un 21% de fracturas en madres de personas de
un grupo control. Ello plantea la posibilidad de que exista algún factor
hereditario en esta asociación, probablemente un defecto del colágeno.
Diagnóstico
El diagnóstico se basa en datos clínicos y radiológicos. La gammagrafía ósea y
la tomografía axial computarizada pueden ser útiles, pero la biopsia ósea no es
necesaria. La radiología suele mostrar fracturas vertebrales o de cadera y
osteopenia.
221
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
En algunas series, un 78% de las enfermas mostraban osteoporosis con
acuñamientos vertebrales tóracolumbares; un 9%, fractura de cadera, y todas,
un grado variable de osteopenia.
Los niveles séricos de calcio, fósforo y fosfatasa alcalina generalmente son
normales. Se ha descrito en algún caso una ligera hipofosfatemia, asociada a
una disminución de reabsorción tubular de fosfatos, o un discreto aumento de
la fosfatasa alcalina sérica. En otros casos se ha descrito una hipercalciuria
relativa o un defecto en la calcitonina, unos niveles plasmáticos de 1,25(OH)2 D
reducidos o un aumento de la secreción espontánea de IL1 en cultivo de
monocitos sanguíneos.
Tratamiento
Se aconseja limitar la carga de pesos, lo que alivia los síntomas, por lo que es
importante su diagnóstico precoz. El síntoma dolor debe ser tratado con
analgésicos. A ello debe asociarse protección contra fracturas de esfuerzo y
terapéutica física par evitar las contracturas. Dada la tendencia a una curación
espontánea, el apoyo farmacológico (calcitonina, bisfosfonatos, vitamina D,
etc.) debe plantearse con cautela.
La asociación de osteoporosis al embarazo plantea tres cuestiones de cara al
futuro: 1) cuál es el riesgo de fractura a largo plazo; 2) qué papel tienen la
lactancia, la protección de una dieta rica en calcio o el ejercicio durante el
embarazo; y 3) qué ocurre en los siguientes embarazos. Respecto a esto
último, la experiencia de la literatura sugiere que la osteoporosis está
relacionada con un embarazo concreto. Por tanto, no necesariamente están
contraindicados futuros embarazos; aunque sería necesario monitorizar la
DMO después del parto para valorar el riesgo de fracturas futuras. El acceso de
la densitometría ósea facilita este control
METABOLISMO FOSFOCÁLCICO Y ESTADO MINERAL ÓSEO EN EL
RECIÉN NACIDO
Introducción
El calcio y el fósforo son esenciales para la función y estructura de los tejidos y
su fisiología y metabolismo están modulados e interrelacionados por otros
222
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
nutrientes, por hormonas y por la vitamina D. El calcio y el fósforo representan
el principal componente mineral del hueso. Ambos deben estar disponibles
simultáneamente y en cantidades suficientes, para que la mineralización ósea
sea adecuada. La carencia de uno de ellos, de ambos o de la vitamina D da
lugar a complicaciones, especialmente osteopenia, raquitismo y fracturas
(Steichen 1980, Senterre 1991).
La prevención de la osteopenia del prematuro parece estar basada en los altos
aportes de calcio y de fósforo y de vitamina D. La absorción intestinal de calcio
y fósforo está mediada por la vitamina D, principalmente cuando la ingesta de
calcio es baja, como ocurre cuando el recién nacido se alimenta con leche
materna. La suplementación con altas dosis de vitamina no desciende la
incidencia de osteopenia, ni mejora el balance mineral tanto como la ingesta de
altas cantidades de calcio, ya que la mineralización ósea del recién nacido
prematuro se relaciona muy estrechamente con los aportes de calcio y de
fósforo.
La absorción de calcio y de fósforo en el prematuro es más eficaz que en el
recién nacido a término; altas ingestas de dichos minerales producen una
acreción mineral ósea semejante a la fetal (Steichen 1980). Sin embargo, aún
no está resuelta la controversia de cuánto y hasta cuándo debe recibir el recién
nacido prematuro suplementos de calcio y de fósforo, ya que aunque se mejora
la mineralización ósea, para igual edad posnatal no se alcanza la del recién
nacido a término a los cuatro y doce meses de vida (Narbona 1995, Narbona
1998, Narbona 1998).
Metabolismo Fosfocálcico Materno-Fetal
A lo largo de la gestación, el organismo materno experimenta una serie de
ajustes fisiológicos que ayudan a conservar su homeostasis y, a la vez, ayudan
al óptimo desarrollo de la placenta y del feto. La nutrición materna, sus
depósitos óseos y las hormonas calciotropas son los principales factores que
determinan el suministro mineral fetal a través de la placenta (Reitz 1977, Pitkin
1983, Pitkin 1985). La presencia de condiciones adversas, como al deficiencia
nutricional de calcio, fósforo y vitamina D, entre otras, puede dar lugar a
trastornos de la mineralización ósea del feto (Molina-Font 1998, Molina 1989).
El suministro transplacentario de vitamina D al feto, es el factor determinante
223
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
más importante del nivel de concentración de dicha vitamina durante las
primeras semanas de vida, y hay relación entre raquitismo neonatal y
deficiencia materna de vitamina D (Molina-Font 1998).
Se sabe que el feto acumula calcio y fósforo fundamentalmente en el último
trimestre de la gestación: 92-119 mg/kg/día de calcio y 59-74 mg/kg/día de
fósforo (Koo 1993), y que acontece una rápida mineralización en este período
de la vida intrauterina (Campbell 1998), con un pico máximo de acreción
mineral ósea entre las 34 y 36 semanas de gestación. De hecho, calcemia,
fosforemia, contenido mineral óseo y densidad mineral ósea, aumentan de
forma significativa con la edad gestacional (Molina 1989, Campbell 1998,
Narbona 1994).
Durante la vida intrauterina se produce una transferencia continua de calcio y
fósforo de la madre al feto a través de la placenta, debido a un transporte
maternofetal contra gradiente creciente, originando valores de calcio y fósforo
en el feto mucho mayores que los maternos (Molina 1989, Heany 1971). La
placenta es capaz de conseguir un transporte altamente eficiente a través de
ella, con tasas de 150 mg/kg/día para el calcio y la mitad de esta cantidad para
el fósforo (Koo 1993). Este flujo transplacentario es notablemente superior a las
necesidades fetales, lo que se puede interpretar como un margen de seguridad
que protegería al feto frente a las oscilaciones de la calcemia materna.
El incremento del calcio y fósforo sanguíneos con el avance de la gestación,
puede que sea necesario para adecuar el crecimiento óseo, ya que al final del
embarazo desciende la resorción. En experimentación animal (Senterre 1988)
se ha comprobado que altas concentraciones de fosfato se relacionan con una
aceleración de la formación ósea, mientras que bajas concentraciones se
asocian con un descenso de la misma. In vitro se ha observado que el fosfato
estimula la formación del hueso y la producción de matriz ósea y limita la
resorción ósea (Brand 1972).
Finalmente, si consideramos que las demandas fetales suponen el 2.5 % del
contenido de calcio corporal materno (Vento 1988) y que en el último mes de la
gestación, a pesar del reajuste paratiroideo y de la posible acción facilitadora
de la progesterona sobre la proteína ligadora de calcio, no se consiguen
retenciones netas maternas que lleguen a igualar la transferencia materno-fetal
(Pitkin 1979), es evidente que se tienen que utilizar los propios depósitos
224
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
maternos para cubrir la demanda. En condiciones adversas se podría producir
una depleción importante, tanto que afectase al feto. De hecho, la diabetes
materna, el crecimiento intrauterino retardado e incluso la estación del año en
que se produce el nacimiento, ejercen una importante influencia sobre el
esqueleto de los recién nacidos.
El bajo contenido mineral óseo de los hijos de madres diabéticas (Mimouni
1988) puede estar relacionado con la menor transferencia de minerales a
través de la placenta, secundario a la menor disponibilidad de minerales, lo que
motiva un aumento de la resorción ósea intrauterina.
Por el mismo mecanismo, alteración de la transferencia placentaria de
minerales, actuaría el crecimiento intrauterino retardado. Estos neonatos con
bajo peso al nacimiento, presentan disminución de la mineralización ósea y de
la velocidad de formación del hueso, aumento de hormona paratiroidea y
disminución de osteocalcina y vitamina D (Namgung 1993). El descenso de
osteocalcina, una proteína sintetizada por los osteoblastos y marcador de su
actividad así como del contenido mineral óseo, es una consecuencia del
descenso de la vitamina D por menor síntesis feto-placentaria, bajo flujo
sanguíneo útero-placentario y a trastornos en la transferencia del calcio (Molina
1998, Namgung 1993, Narbona 1989).
Se han encontrado notables diferencias estacionales en el contenido mineral
óseo, tanto en nacidos a término como en pequeños para la edad de gestación
(Namgung 1993, Narngung 1994, Fraser 1991). El contenido mineral óseo es
significativamente más bajo en los nacidos en verano, posiblemente debido a la
no ingesta de suplementos de vitamina D en el primer trimestre de la gestación,
y a la alteración del metabolismo de la vitamina D por depribación de la luz
solar en el primer trimestre de la gestación (invierno).
Metabolismo Fosfocálcico Neonatal
En las horas que siguen al nacimiento, se asiste a una caída progresiva de la
calcemia (8.5-9 mg/dl), máxima entre las 24-48 horas de vida, que remontará
hasta 10 mg/dl al final de la primera semana de vida; su fracción ionizada sigue
una evolución paralela. Esta hipocalcemia puede estar influenciada por
cambios en las hormonas calciotropas y en la vitamina D, cese brusco del
aporte materno de calcio e hipomagnesemia (Molina 1989). En el prematuro
225
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
además influirá de forma decisiva la falta de aporte mineral que acontece al
final de la gestación.
Tras el nacimiento se asiste a un aumento brusco en las concentraciones de
vitamina D, relacionadas con una creciente dependencia de la absorción
intestinal de calcio, cuyo principal determinante es la cantidad ingerida del
mismo. La absorción activa de calcio se lleva a cabo en el intestino delgado
proximal y está controlada por la vitamina D (Fraser 1991). La absorción de
fósforo acontece en yeyuno e íleon proximal por difusión simple y facilitada y
por un cotransportador activo sodio/fosfato; el transporte activo está controlado
por la vitamina D y la hormona tiroidea (Koo 1993).
En el recién nacido prematuro existe una significativa variabilidad en la
absorción intestinal de calcio (21%- 90 %) y en su retención (14 %-78 %) (Koo
1993), siendo muy parecida en los que toman fórmula láctea suplementada y el
los que toman leche materna fortificada con calcio. La retención del fósforo es
superior al 50 %, y la suplementación de vitamina D no parece tener un efecto
significativo sobre la misma ni sobre la absorción (Senterre 1982).
Diferentes nutrientes pueden afectar a la absorción y retención de calcio.
Además del efecto ya referido de la vitamina D, también la lactosa y el fosfato
incrementan la absorción y retención de calcio (Koo 1993). Tanto el exceso
como el déficit de fosfato pueden perjudicar la absorción de calcio, por lo que
hay que ser prudentes con las cantidades que se suministran. Un exceso de
grasa tiene un efecto perjudicial sobre la absorción de calcio; existe correlación
entre las pérdidas fecales de calcio y de grasa.
Los recién nacidos prematuros alimentados con leche humana no toman
suficiente cantidad de minerales para mantener la mineralización ósea al
mismo ritmo que la intrauterina. Aún más, la absorción de calcio y fósforo
cuando hay un aporte óptimo de vitamina D, es sólo del 60% y 90%
respectivamente (Senterre 1982). Igual ocurre con las fórmulas lácteas para los
niños nacidos a término, si bien las fórmulas para los recién nacidos de bajo
peso tienen un mayor contenido pero en muchos casos también insuficiente. Es
por ello que la idea de los suplementos se generalizó en razón de que la
retención cálcica del prematuro está en relación con la ingesta de calcio y con
el estado de repleción de la vitamina D.
226
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
El síndrome de deficiencia de fósforo encontrado en los prematuros
alimentados con leche de mujer, puede considerarse como paradigma del
papel del fósforo en el metabolismo óseo del prematuro.
Mineralización Ósea
La enfermedad ósea metabólica es un problema relativamente frecuente,
observado en la evolución de los recién nacidos prematuros (Steichen 1980,
Molina 1989). Se han descrito anomalías óseas y del metabolismo mineral en
los recién nacidos de bajo peso durante los primeros meses de vida,
manifestándose bioquímicamente por hipofosfatemia, hipofosfaturia,
hipercalciuria y elevación de las fosfatasas alcalinas séricas y osteopenia,
cambios raquíticos y fracturas como manifestaciones radiológicas. No obstante,
la sensibilidad y la precisión de la radiología es baja. Debido a ello, se han
desarrollado otros métodos de exploración, siendo las técnicas densitométricas
las más utilizadas, ya que detectan cambios incluso antes de que se produzcan
las alteraciones bioquímicas.
La absorciometría fotónica es un método seguro y preciso para medir el
contenido mineral del hueso. La tomografia computarizada cuantitativa permite
calcular gramos de masa por centímetro cúbico, determinando verdaderamente
la densidad ósea al medir peso/volumen; La lectura de los perfiles histográficos
expresa claramente la relación con el patrón base de la hidroxiapatita o la
distorsión franca con el mismo. La ultrasonografía ósea es una técnica libre de
radiación ionizante y asequible por su bajo coste; La velocidad de propagación
de los ultrasonidos varía en función de la densidad y de la organización
estructural.
El estudio del contenido mineral óseo y de la densidad mineral ósea en recién
nacidos prematuros, evaluado mediante densitometría de rayos X de doble
energía, muestra una recuperación progresiva, pero siguen existiendo
diferencias entre términos grupo III (>36 semanas) y prematuros (grupo I <31
semanas de edad gestacional, y grupo II entre 32 y 36 semanas). No se
alcanzan valores similares a los de los nacidos a término hasta los 2-4 años de
edad.
En una revisión llevada a cabo por Chesney se concluye que en los recién
nacidos prematuros el contenido mineral óseo aumenta durante los primeros 6
227
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
meses de vida, pero se mantiene invariable o desciende en los nacidos a
término; por el contrario, la densidad mineral ósea desciende inicialmente en
todo tipo de neonatos y no aumenta hasta los 9-12 meses de vida.
El déficit del contenido mineral óseo de los prematuros respecto de los término,
sugiere un trastorno de formación y/o remodelamiento óseo en el prematuro,
trastorno que puede ser secundario a un déficit en el proceso global de
mineralización o al remodelamiento del hueso normalmente mineralizado, o a
una combinación de ambos. Esto avala la necesidad de mayores aportes de
substratos y de mantenerlos durante más tiempo.
El mayor incremento del contenido mineral óseo en los prematuros implica que
éstos desarrollan matriz ósea mucho más rápidamente que los nacidos a
término. Las razones de esta rápida aposición mineral no están claras, si bien
parece que los mecanismos que tienden a restaurar la relación entre
mineralización ósea, peso y longitud existan ya intraútero y que están inhibidos
hasta la edad postconcepcional correspondiente al nacimiento a término.
Posiblemente, en un principio exista un depósito desproporcionado de mineral
en la matriz ósea neoformada, lo que justificaría las altas cantidades de calcio y
fósforo, y posteriormente la mineralización se lleve a cabo en las proporciones
esperadas y, por tanto, la restauración de las relaciones entre estado mineral
óseo y parámetros somatométricos. Dichas relaciones, perdidas al nacimiento,
no se recuperan en los prematuros hasta los 3-4 meses de edad (Narbona
1995, Narbona 1998, Narbona 1998).
Está descrito que la actividad de la fosfatasa alcalina, y principalmente la
fracción ósea, aumenta durante el período postnatal, cambios que se
corresponden con los del metabolismo fosfocálcico, ya que dicha actividad es
uno de los indicadores bioquímicos de formación ósea, y la medida de la
isoenzima ósea es un índice aún más preciso de actividad osteoblástica.
Las diferencias observadas en la actividad de la fosfatasa alcalina ósea en
relación con la edad gestacional, posiblemente represente una respuesta de los
osteoblastos a la necesidad de una rápida mineralización fuera del útero, una
respuesta a la falta de substrato (calcio, fósforo), o inadecuada función o
ingesta de vitamina D. Dichas diferencias persisten a lo largo del primer año de
vida (Narbona 1998) en correspondencia a las diferencias también observadas
228
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
con la mineralización ósea y el metabolismo fosfocálcico que ocurre en este
período de la vida.
La actividad de la fosfatasa alcalina ósea se ha utilizado como control
nutricional en los prematuros, mostrando cifras superiores a 500 UI/l (Molina
1989). Estas cifras podrían indicar la existencia de raquitismo, pero los rangos
de referencia para las primeras etapas de la vida postnatal fluctúan
considerablemente y son difíciles de establecer, estimándose que en los
prematuros puede elevarse el valor de la fosfatasa alcalina por encima de 700
U1/1 (Narbona 1998), e incluso de 1000 U1/15 si bien estas últimas cifras
podrían ser indicativas de la existencia de enfermedad ósea metabólica. Por
tanto, la elevación de la fosfatasa alcalina puede considerarse como un
fenómeno normal en los prematuros, con valores superiores al límite superior
del rango de referencia para pediatría, reflejo del incremento de la
mineralización ósea y del incremento fisiológico de la actividad osteoblástica.
Requerimientos
Nutrición Parenteral
Durante el período de transición, y especialmente a los recién nacidos de muy
bajo peso, la nutrición parenteral constituye la base del aporte de nutrientes.
Pueden presentarse alteraciones del metabolismo mineral, generalmente del
calcio en forma de hipocalcemia, tanto de forma precoz (2-3 días) como tardía
(1-4 semanas).
La hipocalcemia puede ser prevenida o tratada con la administración de calcio
por vía venosa u oral, dependiendo de la hipocalcemia sea sintomática o no.
En el recién nacido sintomático se administra gluconato cálcico al 10 %, 1-2
ml/kg diluido en igual cantidad de suero glucosado al 5 % por vía endovenosa
lenta (1 ml/kg/5 minutos); se continua con 6 ml/kg/día por vía venosa durante 2-
3 días. En el recién nacido asintomático o con riesgo de hipoglucemia, se
administrará calcio endovenoso (4ml/kg/día) o por vía oral, disuelto en el
biberón, a dosis de 4-8 ml/kg/día, que se va reduciendo en 5-7 días. La
vitamina D está especialmente indicada en la hipocalcemia del prematuro
(3000 UI/día).
Una vez que se ha estabilizado el recién nacido, los aportes minerales deben
atender no solo a mantener la homeostasis bioquímica, sino también a subvenir
229
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
las necesidades que conlleva la rápida acreción tisular de minerales. Mediante
estudios de balance se ha comprobado que unos aportes por kg de peso y día
de 58-76 mg de calcio y 38-54 mg de fósforo, mejoran la retención y el
contenido mineral óseo, representando el 60 %-70 % de la acreción fetal. La
relación calcio/fósforo es importante para optimizar la retención de minerales;
una relación 13/1-1.71 da lugar a una alta retención (Koo 1993). Es deseable
que las soluciones para nutrición parenteral contengan 60 mg/dl de calcio y 45
mg/dl de fósforo, para conseguir la homeostasis mineral en el prematuro (Koo
1993).
La deficiencia de fósforo da lugar a hipercalciuria, que puede ser corregida
hasta un 75 % con la administración de fósforo para corregir la hipofosfatemia.
Factores no nutricionales, como diuréticos y teofilina, también incrementan las
pérdidas urinarias de calcio y pueden ser responsables de trastornos de la
mineralización (Koo 1993).
Aunque las necesidades de vitamina D son mínimas, en ningún caso debe ser
inferior a 400 UI/día, estimándose adecuado un aporte de 160 UI/kg/día para la
mayoría de los neonatos prematuros (Koo 1993).
Nutrición Enteral
La leche de mujer contiene 35 mg/dl de calcio y 15 mg/dl de fósforo. Durante el
período de transición puede utilizarse sin suplementar, pero posteriormente es
claramente insuficiente, al igual que ocurre con la fórmulas lácteas estándar,
para conseguir un adecuado ritmo de mineralización ya que proporcionan una
baja ingesta de minerales. De ello existen evidencias bioquímicas, hormonales
y de mineralización ósea (Steichen 1980). Estas anomalías se mejoran o
normalizan aumentando la ingesta de calcio y de fósforo (Steichen 1980).
Es posible prevenir la desmineralización ósea postnatal en el recién nacido de
bajo peso suplementando con calcio y fósforo la leche de mujer o las fórmulas
infantiles para prematuros (Koo 1993), pero se debe tener en cuenta el
mantener el cociente calcio / fósforo en cantidades aproximadas a las
estimadas intraútero. Aunque ingestas de 200-250 mg de calcio y 110- 125 mg
de fósforo por kg y por día producen una acreción mineral ósea semejante a la
fetal (Steichen 1980), parecen cifras muy elevadas, y conllevan un posible
riesgo de hipercalciuria y nefrocalcinosis.
230
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Las recomendaciones actuales de aportes de calcio son de 200 mg/kg/día y las
de vitamina D 800-1000 UI/día. Aportes de 150-200 mg de calcio y 77.5-100
mg de fósforo por kg de peso y día, son bien tolerados y permiten una
mineralización adecuada. Deben mantenerse hasta que el niño alcance un
peso de 3.5 kg, momento en que comenzará a tomar fórmula láctea estándar.
Administrando 120 mg/100 kcal de calcio con una relación calcio / fósforo
aproximadamente de 2, puede ser suficiente para promover una acreción
mineral ósea adecuada, tal y como hemos comunicada recientemente
(Narbona 1998).
Debido a la variabilidad de las recomendaciones, existen en el mercado
fórmulas para prematuros con distinto contenido mineral. En Estados Unidos el
contenido mineral oscila alrededor de 180 mg de calcio y 90 mg de fósforo por
cada 100 kcal, y en Europa oscila entre 70-140 mg de calcio y 40-80 mg de
fósforo por cada 100 kcal. Se han establecido unos límites como punto de
referencia del contenido mineral que debe tener una fórmula láctea para recién
nacidos de bajo peso: 70 mg de calcio y 50 mg de fósforo como límite inferior, y
140 mg de calcio y 90 mg de fósforo como limite superior, por cada 100 kcal, y
con una relación calcio fósforo de 1,4 a 2.
OSTEOMALACIA Y RAQUITISMO
Introducción
En el proceso de remodelado normal, una vez que termina la fase de resorción
los osteoblastos sintetizan el colágeno y los demás componentes de la matriz
ósea, que se van depositando en forma de laminillas paralelas que constituyen
el osteoide. Tras un pequeño período de unos 10-15 días (mineral lag time o
tiempo de demora de la mineralización) el osteoide se va mineralizando; es
decir, se van depositando en él las sales cálcicas características del tejido óseo
maduro.
La osteomalacia consiste en un trastorno de esa mineralización de la matriz
ósea, lo que conduce al acúmulo de osteoide no mineralizado y disminuye la
resistencia del hueso. Cuando el trastorno de la mineralización se produce en
niños, afecta a las placas epifisarias del crecimiento y da lugar al raquitismo.
231
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Etiología
Para que se produzca normalmente la mineralización del osteoide se necesitan
dos condiciones principales: por un lado, que haya calcio y fósforo en
concentraciones suficientes; por otro, que no existan inhibidores que impidan la
mineralización. Se necesitan unos niveles normales de metabolitos de la
vitamina D para mantener las concentraciones de calcio y fósforo; de hecho, la
1,25(OH)2D es un importante estimulador de la absorción intestinal de estos
elementos.
Existe controversia sobre si además esos metabolitos ejercen sobre las células
óseas una acción directa favorecedora de la mineralización. En todo caso, la
1,25(OH)2D in vitro promueve la diferenciación de los osteoblastos y la síntesis
de fosfatasa alcalina. Y esta enzima sí es imprescindible para una
mineralización normal de la matriz, pues hidroliza el pirofosfato, que es un
inhibidor fisiológico de la mineralización. El acúmulo de hidrogenoiones propio
de las situaciones de acidosis también impide la mineralización normal. Igual
ocurre con la acumulación de aluminio, que puede complicar en ocasiones la
insuficiencia renal avanzada o la nutrición parenteral prolongada. El tratamiento
continuo prolongado con etidronato o flúor también puede producir
osteomalacia.
Desde un punto de vista práctico, los procesos causantes de osteomalacia y
raquitismo se pueden dividir en tres grupos: a)los que cursan con alteraciones
de la vitamina D, b) las hipofosfatemias de otro origen, hereditarias o
adquiridas, y c)los que suponen un acúmulo de inhibidores de la mineralización
(tabla 15). Una ingesta muy pobre en calcio puede producir raquitismo en los
niños pero, por sí misma, en los adultos no suele producir osteomalacia, sino
osteoporosis.
232
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 15. Causas de osteomalacia y raquitismo
Deficiencia de Vitamina D (Osteomalacia Nutricional)
En nuestro medio, la mayor parte de los casos de osteomalacia se deben a una
deficiencia de vitamina D. La síntesis cutánea inducida por las radiaciones
ultravioleta es la fuente principal de vitamina D. Por tanto, la deficiencia de
vitamina D suele aparecer en individuos con pobre exposición solar (a menudo,
ancianos o con deficiencia mental). Una ingesta alimentaria pobre favorece la
aparición del trastorno, al comprometerse también el aporte dietético de
vitamina D.
Otros factores que pueden conducir a la deficiencia de vitamina D son los
tratamientos con antiepilépticos (que aceleran el catabolismo de la vitamina D
al inducir la formación de metabolitos polares inactivos en el hígado); las
hepatopatías graves (en las que disminuye la capacidad de síntesis de
25(OH)D) y los síndromes de malabsorción intestinal (en los que no sólo
disminuye la absorción de la vitamina D de la dieta, sino que se altera la
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
circulación entero-hepática de metabolitos de la vitamina D que son
normalmente excretados en la bilis y reabsorbidos posteriormente).
Raquitismos Hereditarios
Los “raquitismos dependientes de la vitamina D” se deben a alteraciones en el
metabolismo de la vitamina D o sus receptores. Los “raquitismos resistentes a
la vitamina D” son raquitismos debidos a pérdidas renales de fosfato que
producen hipofosfatemia.
Raquitismo Dependiente de la Vitamina D tipo I (RVDD-I)
Se debe a una ausencia de 1-alfa-hidroxilasa renal, la enzima que convierte la
25(OH)D en 1,25(OH)2D, por mutación del gen que la codifica. Se transmite
con herencia autosómica recesiva. Suele manifestarse en los dos primeros
años de vida. Se corrige con la administración de dosis fisiológicas de
1,25(OH)2D.
Raquitismo Dependiente de la Vitamina D tipo II (RVDD-II)
Es una alteración genética del receptor de la vitamina D, necesario para la
acción de la 1,25(OH)2D o calcitriol. Por tanto, también se conoce con el
término de “raquitismo hereditario resistente al calcitriol”. Se transmite en forma
autosómica recesiva. Las manifestaciones suelen aparecer en los dos primeros
años de vida, aunque se han descrito casos esporádicos leves de aparición
más tardía. Además de las manifestaciones típicas del raquitismo, dos tercios
de los pacientes presentan alopecia. El tratamiento requiere dosis muy
elevadas de calcio y calcitriol.
Raquitismos Resistentes a la Vitamina D
Se deben a la pérdida anormal de fosfato por el riñón.
a) Raquitismo hipofosfatémico ligado al cromosoma X. Es el más común
de los “raquitismos resistentes a la vitamina D” (VDRR), suponiendo el 80% de
los casos. La prevalencia está en torno a 5/100.000. Se debe a una mutación
en el gen PHEX (phosphate regulating gene with homologies to
endopeptidases on the X chromosome). Este gen, situado en el cromosoma X,
codifica la síntesis de una metaloproteasa cuyo substrato fisiológico no está
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
plenamente identificado. El gen se expresa en el hueso y otros tejidos, pero no
en el riñón. La patogenia es compleja. En primer lugar, la deficiencia de PHEX
parece provocar una alteración directa de la mineralización del hueso.
Segundo, PHEX sería responsable en condiciones normales de degradar un
factor estimulador de la fosfaturia (“fosfatonina”). Al faltar PHEX, aumentarían
los niveles de dicho factor, lo que se traduciría en un aumento de la fosfaturia y,
en consecuencia, hipofosfatemia. En tercer lugar, dicho factor inhibiría además
la síntesis de 1,25(OH)2D. Ese factor fosfatúrico (y eventualmente depresor de
la síntesis de 1,25[OH]2D) no ha sido identificado con certeza, pero varios
estudios recientes sugieren que puede tratarse del FGF-23 (factor de
crecimiento fibroblástico 23).
Se transmite ligado al cromosoma X, con carácter dominante. En general las
manifestaciones aparecen en los dos primeros años de vida, pero la
expresividad clínica es variable y hay casos menos graves que se manifiestan
como osteomalacia en la edad adulta.
b) Raquitismo hipofosfatémico autosómico. Parece deberse a mutaciones
del gen que codifica el FGF-23, situado en el cromosoma 12, resultando un
FGF-23 más resistente a la degradación por proteasas. Se transmite con
carácter autosómico dominante, pero la penetrancia es incompleta y la
expresión clínica, variable. Algunos casos se manifiestan en la infancia, con
características similares a las del raquitismo ligado al cromosoma X. Otros se
manifiestan como osteomalacia en la edad adulta.
c) Raquitismo hipofosfatémico con hipercalciuria. Es muy raro, sólo se han
descrito unas pocas familias con él. El trastorno genético responsable no ha
sido bien aclarado, pero presumiblemente está relacionado con defectos en las
proteínas implicadas en la reabsorción tubular renal del fósforo. La
expresividad clínica es muy variable. A diferencia de otros raquitismos
hipofosfatémicos, cursa con aumento de la calciuria y de los niveles séricos de
1,25(OH)2D.
Osteomalacia Oncogénica
Es un trastorno poco frecuente (unos 150 casos descritos en la literatura),
asociado generalmente a tumores poco agresivos de origen mesenquimal.
Las características clínicas y bioquímicas son similares a las de los
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
raquitismos hipofosfatémicos hereditarios. Se supone que se debe a la
producción excesiva de FGF-23 u otros factores promotores de fosfaturia por
las células tumorales.
Clínica
El hueso osteomalácico tiene menor resistencia y está predispuesto a las
fracturas, que a veces pueden ser la primera manifestación de la enfermedad.
Además, a menudo estos pacientes presentan dolores óseos, aun sin fracturas
evidentes. Los síntomas miopáticos, sobre todo la debilidad muscular proximal,
son frecuentes, como consecuencia de la hipofosfatemia y quizá de la pérdida
del efecto directo de los metabolitos de la vitamina D sobre las células
musculares.
Cuando existe hipocalcemia, pueden aparecer manifestaciones tetánicas. A
veces pueden aparecer sinovitis o cuadros similares a la distrofia simpática
refleja. La hipofostemia puede asociarse también a calcificaciones
ligamentosas y sacroileítis, que pueden simular una espondilitis anquilosante.
Los síntomas osteomalácicos, a veces acompañados de adelgazamiento,
pueden ser la primera manifestación de un síndrome de malabsorción oculto.
Esa combinación de dolores óseos múltiples y pérdida de peso con cierta
frecuencia lleva a sospechar la existencia de un tumor con metástasis óseas (lo
que, además, puede parecer confirmarse con los hallazgos gammagráficos).
En los niños raquíticos se dan además deformidades óseas (genu valgo o varo,
deformidades craneales y costales, etc.), alteraciones dentarias y retraso de
crecimiento.
Diagnóstico
En la osteomalacia por deficiencia de vitamina D, que es la causa más
frecuente de osteomalacia, suelen existir: niveles séricos de calcio bajos o
normales-bajos, hipocalciuria, hipofosfatemia (consecuencia de la deficiencia
vitamínica y de la elevación de la PTH secundaria a la tendencia a
hipocalcemia) y aumento de la fosfatasa alcalina y de la PTH. Los niveles de
25(OH)D, que son los que mejor reflejan la dotación de vitamina D, están
también bajos, pero los de 1,25(OH)2D son variables y carecen de valor
diagnóstico en esta situación. En nuestra experiencia, la fosfatasa alcalina y la
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
PTH intacta son los parámetros más sensibles para el diagnóstico, estando
elevados en más del 90% de los pacientes (en la tabla 16 se exponen las
características bioquímicas de los diversos tipos de osteomalacia y raquitismo).
La radiología suele mostrar hallazgos inespecíficos, como osteopenia o pérdida
de altura de los cuerpos vertebrales. Algunos pacientes presentan signos más
característicos de osteomalacia, como las pseudofracturas o líneas de Looser-
Milkman, que aparecen como líneas radiolucentes, sobre todo en las ramas
pélvicas y el borde interno del fémur. En los niños raquíticos son típicas las
alteraciones de las metáfisis, que están ensanchadas y son irregulares.
En las gammagrafías aparecen focos hipercaptadores múltiples, que no deben
confundirse con las metástasis.
Tabla 16. Características bioquímicas de los diversos tipos de osteomalacia/raquitismo (V= variable).
El diagnóstico definitivo de osteomalacia requiere la realización de una biopsia
ósea, previa administración de tetraciclinas que se fijan en los lugares que
están siendo mineralizados. Se observa un aumento de la superficie osteoide,
que llega a recubrir la mayor parte de las trabéculas. Además, el grosor de las
vetas de osteoide está también aumentado (más de 4 laminillas o 15 micras).
En consecuencia, el volumen total de osteoide está aumentado, siendo
superior al 10%. Las superficies marcadas con tetraciclinas están disminuidas y
a menudo con una disposición anormal. El estudio histomorfométrico pone de
manifiesto también un retraso de la mineralización (superior a 100 días). En los
casos más graves puede llegar a faltar el depósito de tetraciclinas, indicando la
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
ausencia, prácticamente completa, de mineralización. En los casos menos
avanzados hay signos de aumento de la actividad osteoclástica, reflejo del
hiperparatiroidismo secundario acompañante.
En ausencia de biopsia ósea, se puede establecer un diagnóstico de
presunción de osteomalacia por deficiencia de vitamina D ante un cuadro
clínico compatible acompañado por los siguientes datos: a) hipocalcemia,
hipofosfatemia, aumento de la fosfatasa alcalina o pseudofracturas; b) aumento
de PTH o disminución de 25(OH)D; c) ausencia de insuficiencia renal; y
d)resolución tras tratamiento con vitamina D.
Tratamiento
Si es posible, se efectuará un tratamiento causal (tratamiento dietético de la
malabsorción, etc.). Se debe asegurar una ingesta de calcio adecuada, de 1-2
g/día. Las necesidades diarias de vitamina D están en torno a 400-800 U/día.
En caso de osteomalacia por deficiencia de vitamina D se deben administrar
cantidades mucho mayores, de unas 30.000-100.000 unidades semanales, en
una o varias dosis, durante varios meses. Si existe malabsorción, es necesario
administrar dosis algo mayores, de unas 200.000 unidades semanales.
También se pueden utilizar los metabolitos hidroxilados de la vitamina D. Éstos
pueden ser preferibles en presencia de malabsorción o colestasis pues, al ser
más polares, se absorben más fácilmente que la propia vitamina D. El calcidiol
[25(OH)D] se utiliza en dosis de 50-150 microgramos/día; el calcitriol
[1,25(OH)2D], en dosis de 0,5-1 microgramos/día.
Sin embargo, la respuesta individual es difícilmente predecible, por lo que se
deben controlar periódicamente los niveles de calcio sérico y urinario, fosfato y
fosfatasa alcalina, con el fin de comprobar la mejoría progresiva de las
alteraciones previas y evitar la aparición de hipercalcemia o hipercalciuria.
Una vez corregido el trastorno, lo que suele necesitar un período de tiempo
promedio de unos 6 meses, se mantiene la administración de vitamina D a
dosis fisiológicas.
En caso de persistir un síndrome de malabsorción o tratamiento antiepiléptico,
las dosis deben ser mayores a las habituales (equivalentes a unas 2.000 u/día).
Las osteomalacias por hipofosfatemia se tratan con suplementos de fosfato y
calcitriol.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
ENFERMEDAD DE PAGET
Introducción
La enfermedad ósea de Paget (EP) u osteítis deformante es la sustitución de
hueso normal por otro de inferior calidad. Hay reabsorción ósea y luego
formación sobre un molde mayor y más tosco. La reabsorción y formación son:
exageradas, desordenadas y anárquicas.
Epidemiología
La enfermedad ósea de Paget es la osteopatía que afecta al 3% de la
población mayor de 40 años en la Argentina. Afecta sólo a personas adultas, y
el diagnóstico es raro antes de esa edad. La máxima frecuencia se alcanza a
los 65 años debido a la acumulación de casos. Hay un ligero predominio en los
varones. Presenta una distribución geográfica irregular: es frecuente en el
Reino Unido, Australia y Estados Unidos, y rara en África y Asia. Hay notables
diferencias de prevalencia entre regiones vecinas y enclaves con acumulación
de casos. El más conocido de estos "focos" es el de Lancashire (Gales), donde
afecta al 7% de la población mayor de 55 años, frente al 4,5% en el conjunto
del Reino Unido. No hay datos fiables sobre la prevalencia en España, aunque
se considera una zona de frecuencia media: 1,5% en la población mayor de 55
años. Se ha demostrado agregación familiar en más del 40% de los casos.
Aunque compatible con la acción de un factor exógeno que actúe de forma
horizontal sobre personas que comparten el mismo ambiente, ello sobre todo
sugiere la existencia de factores genéticos. Esto, además, resultaría acorde
con la desigual predisposición según el grupo étnico.
Etiopatogenia
El primer hecho de interés fue el hallazgo, en el núcleo de los osteoclastos
pagéticos, de unas inclusiones similares a las estructuras víricas. Más tarde, se
comunicó que contenían proteínas del virus del sarampión y del sincitial
respiratorio, así como secuencias de ARN del distemper, agente causal del
moquillo canino. En un principio se consideraron específicas de la EP aunque,
con el tiempo, se han descrito partículas similares en otras entidades. Otros
trabajos no han confirmado la presencia de material genético de ningún virus.
239
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Otro hecho de interés es la existencia, en el 20% de los casos, de unas
calcificaciones vasculares peculiares, visibles en las radiografías:
calcificaciones de tipo Monckeberg, que afectan a la túnica media o a la
muscular. La presencia de estas calcificaciones, junto a la asociación
esporádica al pseudoxantoma elástico y a las estrías angioides del fondo de
ojo, indujo a sugerir que la EP podía estar relacionada con las “abiotrofias
genéticas del tejido conjuntivo”. El estudio del sistema HLA no dio resultados
concluyentes y la investigación se orientó al análisis del ligamiento con
marcadores polimórficos. La demostración del ligamiento entre una rara
enfermedad que comparte ciertos rasgos con la EP, la “osteolisis expansiva
familiar”, y algunos marcadores del cromosoma 18 situados en la región q21.1-
q22, marcó el comienzo de la búsqueda. Se han publicado dos trabajos que
demuestran la existencia del ligamiento entre estos marcadores y algunas
familias. Sin embargo, en otras familias no se ha encontrado ligamiento con
esta región, lo que apoya la idea de que estén implicados varios locus, situados
en diferentes zonas del genoma (heterogeneidad genética).
Esto acaba de ser confirmado en un trabajo realizado en varias familias
canadienses de origen francés en el que, además de excluir la región 18q21-
22, encuentran una fuerte evidencia del ligamiento a la región 5q35-qter.
Manifestaciones Clínicas
Hay una gran variabilidad clínica, desde casos asintomáticos, que se detectan
de forma casual, hasta formas con complicaciones graves. En la práctica
hospitalaria, la proporción de casos sin síntomas alcanza el 40%, y se
incrementa hasta el 80% en estudios realizados en la población general.
El síntoma más frecuente es el dolor óseo, que suele ser de comienzo insidioso
e intensidad moderada, no aumenta con el movimiento y, a menudo, va
acompañada de deformidad local. El arqueamiento se produce en la dirección
de menor resistencia: el fémur y el húmero lateralmente, la tibia hacia delante
("tibia en sable"). En la piel adyacente se puede apreciar un aumento de
temperatura y una circulación sanguínea superficial prominente. La
redistribución del flujo que supone la dilatación de los vasos cutáneos y el
aumento de la circulación sanguínea ósea aumenta el retorno venoso y el
volumen latido. Como consecuencia, se produce un aumento del gasto
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
cardiaco que puede dar lugar a cardiomegalia y a un estado hiperdinámico que,
en ocasiones, precipita una insuficiencia cardiaca.
Las lesiones próximas a las superficies articulares pueden ocasionar una
artropatía degenerativa de vecindad (artropatía pagética). La articulación
afectada con mayor frecuencia es la cadera (coxopatía pagética), que, en
casos avanzados, da lugar a una diferencia de longitud de las extremidades
inferiores y a la cojera.
Las lesiones vertebrales pueden originar síndromes medulares, radiculares o
de la cola de caballo. El estrechamiento del canal y la obliteración de los
agujeros de conjunción se deben sobre todo al aumento del tamaño del cuerpo
vertebral y a la expansión de las estructuras vasculares.
Las lesiones localizadas en los huesos de la cabeza se pueden asociar a
diversos síntomas compresivos: hipoacusia, vértigo, cefalea y alteración del
comportamiento.
La isquemia producida por la redistribución del flujo sanguíneo hacia el hueso
dañado puede ser un factor adicional (síndrome del "hurto pagético"). La
sordera es el síntoma craneal más frecuente. En el 30% de los casos con
lesiones en la base del cráneo se produce invaginación basilar que, aunque a
menudo es asintomática, en ocasiones origina alteraciones graves, como
compresión del tronco del encéfalo, insuficiencia vértebro-basilar, disfunción
cerebelosa, afección de pares craneales e hidrocefalia a presión normal. Ésta
puede evolucionar a demencia y coma, por lo que requiere tratamiento
quirúrgico de derivación.
La presencia de trastornos buco-dentales es uno de los aspectos que está
mereciendo mayor atención. Se estima que el 15% de los pacientes con
lesiones cráneo-faciales presentan alteraciones en los maxilares. Éstas
incluyen maloclusión, hipercementosis, excesivo sangrado tras extracción de
piezas y osteomielitis. Finalmente, hay que considerar dos complicaciones
poco frecuentes, pero de gran significado: las fracturas y la degeneración
sarcomatosa. Se estima que el 10% de los pacientes desarrollan fisuras
corticales en el borde convexo del hueso, perpendiculares a su eje mayor. Casi
siempre se localizan en la región subtrocantérea del fémur o en el tercio
superior de la tibia. Pueden dar lugar a una fractura completa, de forma
espontánea o como consecuencia de un traumatismo.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
La transformación tumoral constituye la complicación más grave de la EP.
Diagnóstico
Muchas veces la enfermedad de Paget se diagnostica de forma casual, al
observar una lesión radiográfica típica en un estudio realizado por otro motivo.
En otros casos, el dolor esquelético, la deformidad, la sordera u otros síntomas
craneales asociados a un crecimiento cefálico, orientan hacia el diagnóstico. La
hipertermia cutánea local en las extremidades, y la circulación sanguínea
superficial prominente, son también rasgos muy característicos.
Pruebas de Laboratorio
El hemograma, la VSG, el calcio y el fósforo suelen ser normales. Algunos
pacientes, en fase inicial muy activa o tras guardar reposo por una fractura,
pueden presentar un aumento de la calciuria y, en raras ocasiones, una
hipercalcemia leve.
Las anomalías bioquímicas características de la EP reflejan el incremento de la
función osteoclástica y osteoblástica. Los marcadores clásicos de actividad son
la fosfatasa alcalina total en suero y la hidroxiprolina en orina. La concentración
de ambos parámetros se eleva muy por encima de los valores de referencia.
Sólo el 10% de los pacientes no tratados tienen los índices bioquímicos dentro
de la normalidad; suelen ser casos monostóticos de escasa extensión o en
"fase quemada". Como en la EP se mantiene el equilibrio entre resorción y
formación, los parámetros bioquímicos muestran un notable grado de
correlación. También se correlacionan aceptablemente con otros datos, como
la extensión de las lesiones y la intensidad de captación gammagráfica. Por
ello, se considera que reflejan fielmente la actividad del proceso y tienen
utilidad, no sólo para el diagnóstico, sino también para evaluar la respuesta al
tratamiento. De entre los nuevos marcadores de remodelado, la fosfatasa
alcalina ósea específica y el extremo aminoterminal de los propéptidos del
colágeno de tipo I (PINP) son los marcadores de formación más sensibles,
aunque sólo mejoran discretamente la capacidad de discriminación de la
fosfatasa alcalina. En cuanto a los marcadores de resorción, los enlaces
cruzados C-telopéptido-2 (CrossLaps), el N-telopéptido (Osteomark; NTX), la
piridinolina y la deoxi-piridinolina en la orina se correlacionan bien con la
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
hidroxiprolina. Sin embargo, ninguno de estos marcadores parece tener más
poder discriminatorio que la hidroxiprolina total en el conjunto de los casos,
aunque resulten algo más sensibles cuando la alteración del remodelado es
poco intensa.
Tratamiento
En ausencia de un tratamiento curativo, los esfuerzos deben orientarse a la
obtención de un fármaco que permita: 1) aliviar los síntomas (objetivo a corto
plazo), y 2) minimizar las complicaciones evolutivas (objetivo a largo plazo). Lo
primero requiere corregir la alteración patógena primordial, es decir, disminuir,
y eventualmente normalizar, la intensa actividad del remodelado presente en
las lesiones óseas (supresión). Esto se manifiesta como una vuelta a la
normalidad (remisión) de los marcadores bioquímicos de formación y resorción.
Para prevenir el desarrollo de las complicaciones evolutivas, es preciso que la
normalización del remodelado se mantenga en el tiempo. Además, aunque este
es un aspecto peor conocido y más difícil de medir, probablemente se requiere
un control de las alteraciones del modelado, responsables del aumento de
tamaño del hueso. Generalmente se utilizan bisfosfonatos o calcitonina (terapia
con fármacos antirresortivos) para disminuir la velocidad de recambio óseo y
reducir la actividad de los osteoclastos, núcleo patógeno fundamental de la
enfermedad y permite mantener la remisión durante años.
OSTEOPATÍA DE LA INSUFICIENCIA RENAL
Patogenia y Formas Clínicas
A medida que avanza la insuficiencia renal se producen cambios en el
metabolismo mineral y en la estructura del hueso que son prácticamente
universales. El término de osteodistrofia renal es un concepto no específico que
se utiliza para describir estas alteraciones. Se divide en varios tipos, según los
hallazgos histopatológicos:
• Enfermedad ósea con hiperparatiroidismo predominante.
• Osteomalacia de bajo remodelado: alteración en la mineralización y la
actividad celular de osteoclastos y osteoblastos.
243
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
• Osteodistrofia urémica mixta: osteitis fibrosa con alteraciones en la
mineralización.
• Enfermedad ósea adinámica o aplásica: disminución en la formación y
resorción óseas.
Existe además una enfermedad ósea urémica diferente a las anteriores, que
tiene una patogenia especial y que ocurre en pacientes que se mantienen
durante mucho tiempo en hemodiálisis. Se trata de la amiloidosis de diálisis,
que consiste en la aparición de quistes óseos debido a la presencia de
depósitos amiloides de beta2-microblogulina.
Hiperparatiroidismo Secundario
La osteitis fibrosa se caracteriza por un alto grado de remodelado óseo, con un
aumento en la formación ósea y en la resorción. Es la lesión del
hiperparatiroidismo secundario y tradicionalmente se ha considerado como la
lesión predominante en la insuficiencia renal (Figura 56). A medida que
disminuye el filtrado glomerular, existen una serie de alteraciones que inician y
mantienen la elevación en la secreción de hormona paratiroidea (PTH): la
hiperfosfatemia y la resistencia a la PTH.
Hiperfosfatemia
La retención de fosfatos es un factor fundamental en el inicio y mantenimiento
del hiperparatiroidismo secundario. Desde fases iniciales de reducción del
filtrado glomerular se produce esta retención de fosfatos y, secundariamente,
un aumento en la secreción de PTH. De hecho, cuando se restringe la ingesta
de fosfato en proporción a la reducción en el filtrado glomerular puede
prevenirse ese aumento de la PTH. El efecto inhibitorio de la PTH sobre la
reabsorción proximal de fosfato reduce la reabsorción tubular, aumenta la
fosfaturia y, consecuentemente, tiende a la normalización del fosfato
plasmático. A largo plazo el hiperparatiroidismo produce enfermedad ósea y
alteración en otros órganos.
Además, cuando la insuficiencia renal es avanzada, la reabsorción de fosfato
no puede descender más y la acción de la PTH sobre el hueso aumenta la
hiperfosfatemia al liberlarlo del mismo.
244
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Figura 56. Patogenia del hiperparatiroidismo secundario en la insuficiencia renal (modificado de
Slatopolsky).
El aumento en la secreción de hormona paratiroidea es un fenómeno
compensatorio desde el punto de vista del metabolismo mineral, ya que intenta
corregir los trastornos que se asocian con la insuficiencia renal: la hipocalcemia
(aumentando la resorción ósea), la hiperfosfatemia (como hemos visto,
aumentando la excreción urinaria de fosfatos) y la deficiencia de calcitriol
(estimulando la 1alfa-hidroxilación de la 25-hidroxivitamina D en el túbulo
proximal). Se trata, pues, de un trueque o cambio (trade-off hipótesis) que
intenta corregir los trastornos biológicos del metabolismo mineral asociados a
la insuficiencia renal, pero a cambio de una actividad aumentada en el
remodelado óseo.
Para explicar por qué la retención de fosfatos inicialmente favorece la liberación
de PTH se han propuesto varias teorías no excluyentes: la inducción de
hipocalcemia, la disminución en la formación o actividad del calcitriol y,
finalmente, un efecto directo del fósforo sobre la expresión del gen que codifica
la PTH.
• Hipocalcemia: se ha especulado desde hace mucho tiempo con la posibilidad
de que la retención de fosfatos consiguiera una disminución del calcio por la
245
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
formación de complejos de fosfato cálcico que precipitarían. De esta forma, la
hipocalcemia estimularía la secreción de PTH. Sin embargo, cuando se
mantienen los niveles de calcio en la insuficiencia renal experimental
administrando calcio de forma muy precisa, no se previene el desarrollo de
hiperparatiroidismo.
• Disminución del calcitriol: el fosfato actúa directamente suprimiendo la síntesis
renal de 1,25-dihidroxicolecalciferol (calcitriol). Como consecuencia de este
descenso en la actividad del calcitriol, puede elevarse la secreción de PTH por
dos mecanismos: a) disminución de la absorción intestinal de calcio y
consiguiente descenso en el calcio sérico, y b) disminución en el efecto
inhibitorio que tiene el calcitriol sobre la glándula paratiroides. Los niveles de
calcitriol, no sólo descienden como consecuencia de la retención de fosfatos,
sino también de la reducción en la masa renal funcionante, especialmente
cuando el filtrado es inferior a 30 ml/min.
En la insuficiencia renal parece que disminuye el número de receptores de
calcitriol en la glándula paratiroides y, por consiguiente, aún las
concentraciones normales de calcitriol pueden ser insuficientes para inhibir
normalmente la secreción de PTH. Puesto que este defecto puede ser
corregido con la administración de calcitriol, parece ser que los niveles bajos de
calcitriol tienen un importante papel en esta disminución en los receptores
paratiroideos. La retención de fosfato, como hemos visto, aumenta la secreción
de PTH a través de una disminución en la síntesis de calcitriol. Pero también se
ha demostrado que la hiperfosfatemia ejerce un estímulo directo de la
secreción de PTH en la insuficiencia renal. Añadiendo fosfato al líquido de
diálisis se pudo demostrar que la relación calcio-PTH se modificaba
sustancialmente por efecto del fosfato (de Francisco et al 1998).
Resistencia Esquelética a la PTH
Uno de los mecanismos más aceptados respecto a la patogenia del
hiperparatiroidismo secundario en la insuficiencia renal crónica es un aumento
en la resistencia esquelética a la PTH. Hay tres tipos de factores humorales
que potencian la activación osteoclástica: metabolitos de la vitamina D,
hormonas y citocinas. Estos factores humorales actúan sobre los osteoblastos
246
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
e inducen la expresión de una glicoproteína ligada a la membrana celular
llamada RANKL.
Cuando el RANKL se une a su receptor, el RANK (que se expresa en las
superficies de las células precursoras de los osteoclastos), se produce la
maduración osteoclástica, lo que aumenta la resorción ósea. En la insuficiencia
renal existe una acumulación de osteoprotegerina (OPG), que se fija al RANKL
e impide su unión al RANK, lo que suprime la resorción ósea. Con niveles
extremadamente altos de PTH parece ser que el efecto bloqueante de la OPG
sobre el RANKL puede superarse y producir una actividad osteoclástica
manifiesta. Es interesante considerar que con una supresión excesiva de la
hormona paratiroidea (por paratiroidectomía, por ejemplo) el efecto de la OPG
llevaría al desarrollo de una enfermedad ósea adinámica (Fukagawa et al
2002).
OSTEOMALACIA
Introducción
Este tipo de enfermedad ósea que aparece en pacientes con insuficiencia renal
avanzada se caracteriza por un bajo remodelado y un aumento en la cantidad
de matriz sin mineralizar. Se asoció inicialmente a la disminución en los
metabolitos activos de la vitamina. Pero, en realidad, la causa fundamental es
la intoxicación alumínica. Inicialmente los pacientes en diálisis lo presentaron
de forma epidémica, debido a la existencia de aluminio en el agua de diálisis.
Se caracterizaba por la presencia de alteraciones neurológicas (encefalopatía
alumínica, manifestada por disartria inicialmente y más tarde por demencia y
convulsiones), junto a anemia microcítica y osteodistrofia fracturante. Se trata
de una enfermedad prácticamente desaparecida, gracias al tratamiento
adecuado del agua de diálisis, que permite conseguir unas concentraciones de
aluminio inferiores a 5 mg/l. No obstante, aún hay algunos casos aislados,
motivados por la ingestión de hidróxido de aluminio como quelante del fósforo.
El tratamiento consiste en la interrupción de los quelantes del fósforo que
contengan aluminio y la extracción del aluminio mediante quelantes como la
desferrioxamina.
247
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Enfermedad Ósea Adinámica
Se trata de un proceso similar a la osteomalacia, es decir, de bajo remodelado,
pero sin alteraciones en la mineralización, y por consiguiente, sin aumento del
osteoide. Es la lesión ósea más frecuente en la actualidad en pacientes en
diálisis peritoneal y su prevalencia es similar a la de la osteítis fibrosa en
pacientes en hemodiálisis. Se produce como consecuencia de una supresión
exagerada de la secreción de PTH, en relación con la aparición de
hipercalcemia (por la administración excesiva de vitamina D y calcio), o tras la
paratiroidectomía. Es especialmente frecuente en diabéticos, en los que el
hiperparatiroidismo se observa con menor frecuencia.
Amiloidosis Relacionada con la Diálisis
Se trata de un proceso que se desarrolla en pacientes sometidos a
hemodiálisis durante mucho tiempo. Afecta de manera casi universal a aquellos
que llevan más de 20 años bajo este tratamiento. Las manifestaciones clínicas
incluyen síndrome del túnel carpiano, fracturas patológicas,
espondiloartropatía, quistes óseos, dolor articular con hinchazón y periartritis
escápulo-humeral.
Mientras en la amiloidosis primaria se encuentran fragmentos de cadenas
ligeras de inmunoglobulinas y en la amiloidosis secundaria proteína sérica
amiloide A, en este caso la proteína que se deposita es la ß2-microglobulina.
La producción semanal de ß2-microglobulina es cercana a 1.500 mg y esta
cantidad no puede ser eliminada con las hemodiálisis normales o con la diálisis
peritoneal.
Diagnóstico de la Osteodistrofia Renal
El diagnóstico definitivo de la osteopatía renal se hace mediante estudio
histológico de la biopsia ósea. Sin embargo, existen algunos procedimientos no
invasivos que pueden utilizarse para una aproximación.
Tests de Laboratorio
El único que guarda una razonable correlación, aunque no excelente, con los
parámetros histológicos es la PTH intacta. Las medidas del calcio plasmático
total, calcio ionizado y fósforo no pueden distinguir la osteítis fibrosa de otros
248
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
tipos de enfermedad ósea, concretamente de la osteomalacia y la enfermedad
ósea adinámica. La medida de la isoenzima ósea de la fosfatasa alcalina se
correlaciona aceptablemente con los parámetros histomorfométricos de
resorción, por lo que puede ser un marcador a considerar. Otros parámetros,
como la osteocalcina o los metabolitos de vitamina D (25(OH)D ó 1,25(OH)2D)
no aportan datos de interés para el diagnóstico. Los niveles séricos elevados
de aluminio no son tampoco diagnósticos de enfermedad alumínica, que
requiere demostrar la presencia de aluminio con tinciones adecuadas en la
biopsia ósea.
Tratamiento
Cuando la función renal se reduce por debajo de 60-80 ml/min, empiezan ya a
existir alteraciones del metabolismo mineral, pero en general los pacientes
comienzan a ser tratados con filtrados a 40 ml/min, es decir, en estadio II de la
insuficiencia renal crónica. Es el momento preciso para controlar este proceso,
ya que cuando las glándulas paratiroides aumentan de tamaño van
produciéndose transformaciones nodulares, siendo cada vez más insensibles al
calcio y a la vitamina D y mucho más difíciles de controlar.
Se debe reducir la ingesta de proteínas y fósforo. Esto no es aplicable a los
pacientes en hemodiálisis, en los que un porcentaje muy elevado están
cercanos a la malnutrición y en ellos el aporte proteico más que la restricción
es lo aconsejable.
La retención de fosfatos se produce desde estadios iniciales de la insuficiencia
renal, debido a la disminución de la carga filtrada de fósforo. Inicialmente, la
PTH consigue aumentar la excreción urinaria de fosfato, descendiendo la
reabsorción proximal, y mantener el balance de fosfatos hasta que el filtrado
glomerular cae por debajo de 25 a 30 ml/min. Por debajo de ese filtrado es
necesaria la administración de quelantes del fósforo.
Pacientes con Insuficiencia Renal Crónica
La administración de dosis bajas de calcitriol (0,25 microg/día) o alfacadiol
parecen ser seguras, y probablemente efectivas, en el descenso de la
secreción de PTH. Es aconsejable la administración de estos productos en
pacientes que tienen elevación de la PTHi (más de 100 picogramos/ml) o
249
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
hipocalcemias que persisten después de la corrección de la hiperfosfatemia.
Los análogos de la vitamina D no deben ser administrados hasta que la
hiperfosfatemia haya sido controlada, ya que favorecen la absorción intestinal
de fosfatos. Debe vigilarse estrechamente la aparición de hipercalcemia, que
puede precipitar la progresión de la insuficiencia renal y desarrollar, asimismo,
calcificaciones metastásicas.
Administración a Pacientes en Diálisis
En este caso la administración de calcitriol es un paso más en el tratamiento,
dirigido a la corrección de la hiperfosfatemia y de la hipocalcemia. Hay que
tener en cuenta que el paciente en diálisis recibe un flujo de calcio a través del
líquido de diálisis y que una incorrecta administración del calcitriol puede llevar
al desarrollo de hipercalcemia. El calcitriol puede darse de forma oral o a través
de bolus i.v. Pero no todos los pacientes responden igual y un 50% de los que
tienen hiperparatiroidismo grave son refractarios al calcitriol. El calcitriol no
debe administrarse antes de controlar el fósforo sérico (a menos de 6 mg/dl). El
objetivo es mantener los niveles de PTH entre 120 y 240 picogramos/ml. Un
descenso mayor podría favorecer el desarrollo de una enfermedad ósea
adinámica.
Análogos del Calcitriol
Existen análogos sintéticos de la vitamina D (oxacalcitriol, paracalcitol -19 nor)
que parecen tener un efecto menor sobre la calcemia o sobre la fosfatemia,
manteniendo la capacidad de suprimir la hormona paratiroidea.
Paratiroidectomía
A pesar de lo anteriormente comentado, un porcentaje de pacientes con
insuficiencia renal avanzada mantienen elevaciones muy importantes de PTH.
Desarrollan un hiperparatiroidismo que no responde apropiadamente a la
regulación fisiológica o al tratamiento médico con sales de calcio o con
calcitriol, pues existen hiperplasia glandular y, finalmente, una transformación
adenomatosa, de manera que se produce un hiperparatiroidismo autónomo, no
controlable médicamente. Se ha demostrado que un 85% de las glándulas que
pesan más de 500 mg tienen una hiperplasia nodular.
250
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
La paratiroidectomía quirúrgica generalmente se indica cuando los valores
elevados de hormona paratiroidea (> 800 picogramos/ml) coexisten con
hipercalcemia severa, con enfermedad ósea hiperparatiroidea progresiva y
debilitante evaluada por radiografías o histológicamente, prurito que no
responde a tratamiento médico o tratamiento dialítico, o progresión de las
calcificaciones extraesqueléticas. Las aproximaciones quirúrgicas pueden ser:
paratiroidectomía total con implante de un fragmento glandular en el antebrazo;
paratiroidectomía subtotal dejando un pequeño fragmento glandular in situ en el
cuello; o paratiroidectomía total extrayendo las cuatro glándulas sin ningún tipo
de tejido residual. En principio las dos primeras técnicas estarían destinadas a
pacientes incluidos en lista de espera de trasplante renal que van a
“normalizar” su función renal, mientras que la última es defendida por algunos
de nosotros en pacientes que van a permanecer de por vida en un ambiente
urémico estimulatorio del tejido paratiroideo residual.
La inyección percutánea de etanol o calcitriol directamente en las glándulas
paratiroides se ha planteado en algunos pacientes como alternativa a la cirugía.
Tratamiento de la Osteomalacia
La mayoría de los casos se producen por intoxicación alumínica, que debe ser
demostrada mediante biopsia ósea. En los pacientes sintomáticos, habiendo
demostrado la presencia de intoxicación alumínica, se deben evitar el uso de
quelantes con aluminio, mantener una solución de diálisis con una
concentración de aluminio < 2 microgramos/l y, en casos avanzados,
considerar el tratamiento con desferrioxamina, que aumenta el aluminio
ultrafiltrable hasta el 85% y, por tanto, el gradiente entre el suero y el líquido de
diálisis. Se administra en dosis de 2,5-5 mg/kg una vez a la semana.
Osteopatía del Trasplante Renal
El trasplante renal con éxito normaliza la eliminación urinaria del fosfato, la
excreción de ß2-microglobulina y la producción renal de calcitriol. Sin embargo,
la mejoría es, a menudo, incompleta. El grado de hiperplasia paratiroidea es
tan grande que, aunque las paratiroides involucionan lentamente después del
trasplante renal, el proceso puede tardar años. Una de las complicaciones, en
la fase inicial especialmente, es el desarrollo de hipercalcemia, que
251
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
generalmente se resuelve espontáneamente en un plazo de 6-36 meses.
Aunque en algunos casos puede ser necesaria la paratiroidectomía, en general
es recomendable una actitud conservadora, administrando suplementos de
fosfato oral, si fuera necesario, con la finalidad de ir esperando el descenso
espontáneo de la hormona paratiroidea.
Otras complicaciones del hueso en pacientes trasplantados son:
1) Osteopenia: la pérdida de hueso ocurre de forma temprana y rápida después
del trasplante renal. Esta pérdida ósea post-trasplante está producida por el
hiperparatiroidismo residual y por los efectos adversos de los glucocorticoides.
Se recomienda la administración de calcio durante los primeros meses.
Aunque también se han utilizado los agentes anti-resortivos, la evidencia de su
eficacia en esta situación es limitada. Las medidas preventivas claramente
demostradas son las siguientes:
• Disminuir la dosis de prednisona o sustituirla por deflazacort.
• Suplementos de calcio (1 g/día) en pacientes no hipercalcémicos.
• Administración de calcitriol con estricto control de la calcemia. Si la pérdida
ósea es severa y rápida, o el paciente tiene diabetes o ha recibido un trasplante
de páncreas y riñón, deben intentarse los tratamientos antiresortivos
especialmente, durante los primeros 6 meses.
2) Osteonecrosis: la aparición de osteonecrosis en el post-trasplante,
especialmente en la cabeza femoral, parece estar relacionada con el uso de los
glucocorticoides, aunque existen otros factores, como aumento de la presión
intramedular, hiperplasia adipocítica, embolismos grasos o microfracturas, que
contribuyen a esta alteración. El diagnóstico se hace mediante resonancia
magnética y el tratamiento es quirúrgico, en general, sin que la reducción de los
esteroides, una vez producido, tenga efecto alguno.
3) Dolor óseo y ciclosporina: además de la osteopenia y la osteonecrosis, en
los pacientes trasplantados que reciben ciclosporina puede aparecer dolor
óseo, probablemente por el desarrollo de vasoconstricción intraósea asociada a
niveles elevados de ciclosporina, que parece controlarse muy bien con
bloqueantes de los canales del calcio.
252
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
ENFERMEDADES ÓSEAS OSTEOSCLERÓTICAS
Introducción
Aunque la osteosclerosis puede, teóricamente, ser debida a un aumento en la
formación ósea o a una disminución en su resorción, en general su causa es la
segunda, pudiendo las circunstancias determinantes ser genéticas o
ambientales. Cuando el aumento de la masa ósea es intenso, las
consecuencias pueden ser graves. En otras ocasiones, especialmente cuando
la enfermedad comienza en la vida adulta, la esclerosis ósea puede tener poca
trascendencia clínica.
Enfermedades Osteoscleróticas de Carácter Genético
La International Nosology and Classification of Constitutional Disorders of Bone
(Hall 2002) sistematiza las enfermedades que se manifiestan por aumento de la
densidad ósea en aquellas que cursan sin modificación de la morfología ósea y
las que lo hacen con ella. Dentro de éstas se distinguen dos grupos, según
presenten afectación diafisaria o metafisaria. En la tabla 17 se señalan otras
formas de osteopatías congénitas que cursan con aumento de la densidad
ósea.
253
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 17. Enfermedades osteoscleróticas genéticas no clasificadas como osteopetrosis
254
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
OSTEOPETROSIS
El término de osteopetrosis se utiliza para describir un grupo de procesos
debidos a alteración de la resorción ósea, algunos de los cuales han sido
filiados recientemente en lo que se refiere a las alteraciones genéticas y
bioquímicas responsables. La tabla 18 recoge una lista de los trastornos
englobados bajo el término de osteopetrosis, junto con sus datos clínicos y
genéticos. En las formas más graves de la enfermedad las manifestaciones
están presentes desde el nacimiento, conduciendo a la muerte en la infancia
(Fasth et al, 1999).
La incapacidad para resorber y remodelar el hueso impide la formación del
espacio medular necesario para la hematopoyesis, e inhibe el desarrollo de los
agujeros por los que los pares craneales atraviesan el cráneo. El resultado de
ello es que los niños presentan anemia con hepatoesplenomegalia masiva, por
desarrollo de la hematopoyesis extramedular (figuras 57 y 58) y,
frecuentemente, también ceguera y sordera, por compresión de los pares
craneales segundo y octavo.
La osteopetrosis infantil grave se hereda como un trastorno autosómico
recesivo, por lo que se observa con mayor frecuencia en familias en que existe
consanguineidad y en poblaciones con altos grados de endogamia. En los
últimos años se han identificado en la mayoría de estos casos, aunque no en la
totalidad, mutaciones en la subunidad de la bomba de protones vacuolar
específica de los osteoclastos (TCIRG1). En algunos de los casos en que los
estudios de ligamiento parecen excluir esta alteración, se ha detectado un
defecto en el gen del canal del cloro (CLCN7).
255
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 18. Principales tipos de osteopetrosis.
Estos enfermos son vulnerables a diversas infecciones piogénicas, incluyendo
los abscesos y las osteomielitis. Sus neutrófilos, monocitos y linfocitos carecen
256
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
de capacidad para generar radicales superóxido, un importante componente de
los procesos de destrucción de los microorganismos fagocitados (Yang et al,
1999). Una forma especialmente bien caracterizada de osteopetrosis de
herencia autosómica recesiva es la asociada a la acidosis tubular renal (Whyte
et al, 1980). La razón es que, para que la resorción ósea se desarrolle de forma
adecuada, es necesario que la enzima anhidrasa carbónica tipo II catalice la
generación de ácido. La ausencia de la enzima en el hueso da lugar a la
osteopetrosis, y la ausencia en el riñón, a la acidosis. En estos pacientes la
enfermedad se manifiesta más tarde y la gravedad es menor que en la forma
“maligna” a que nos hemos referido antes. En ellos se han identificado
mutaciones en el gen de la anhidrasa carbónica CA2 (Venta et al, 1991).
Figura 57. Niño con osteopetrosis grave. Figura 58. Gammagrafía con Fe-52 en un
niño
Obsérvese la hepatomegalia. con osteopetrosis, mostrando
hematopoyesis extramedular
(hígado y bazo).
Otras formas de osteopetrosis presentan menor gravedad, y pueden
diagnosticarse en la edad adulta, bien con motivo del desarrollo de fracturas, o
257
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
bien como hallazgo casual durante un estudio radiológico realizado por otra
razón (Benichou et al, 2000). Entre ellas se incluye el interesante grupo de
situaciones con aumento de la masa ósea en relación con las mutaciones
activadoras (gain-offunction) en el gen de la proteína 5 relacionada con el
receptor LDL (LRP-5) (Boyden et al, 2002), que pueden tener una expresión
variable, desde el simple aumento de la densidad ósea hasta la osteopetrosis.
La mutación inactivadora (loss-of-function) de dicho gen da lugar al síndrome
de osteoporosis-pseudoglioma.
El tratamiento de la osteopetrosis, dado que los osteoclastos tienen un origen
hematopoyético, consiste en la realización de transplantes de médula ósea
(Coccia et al, 1980). Con ello se pretende aportar osteoclastos
normofuncionantes, que realicen el trabajo que los osteoclastos del paciente no
son capaces de llevar a cabo. Lógicamente, su aplicación se ve limitada por la
disponibilidad de los donantes, y, en cualquier caso, tiene un alto porcentaje de
fracasos (Fasth et al, 1999). Otras formas de tratamiento incluyen la utilización
de interferón gamma (que puede normalizar la producción de superóxido en los
osteoclastos afectos) y dosis altas de calcitriol.
Enfermedades Osteocleróticas de Carácter Adquirido
En la tabla 19 se recogen procesos osteoscleróticos secundarios a causas
infecciosas, ambientales y neoplásicas. Aunque se trata de trastornos poco
frecuentes, el estudio de su etiología puede arrojar luz sobre las enfermedades
más comunes, especialmente la osteoporosis. Un ejemplo está constituido por
el descubrimiento de que los aumentos en el factor de crecimiento similar a la
insulina II (IGF-II) y la proteína trasportadora de IGF 2 (IGFBP2) son
responsables del aumento de la densidad ósea en la osteosclerosis asociada a
la hepatitis C (Khosla et al. 1998). A factores ambientales se deben los
aumentos de densidad ósea inducidos por el plomo o el flúor. La lista incluye
hoy un caso bien documentado de exposición excesiva a bisfosfonatos, como
se señala en la tabla 19.
258
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 19. Trastornos adquiridos con la densidad ósea aumentada
259
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
ENFERMEDADES ÓSEAS DISPLÁSICAS NO OSTEOCLERÓTICAS
Hipofosfatasia
El término de hipofosfatasia se utiliza para describir un conjunto de
enfermedades hereditarias caracterizadas por trastornos variables de la
mineralización ósea, ausencia o valores subnormales de fosfatasa alcalina
(FA), y un exceso de sustratos naturales de la FA en la sangre y en la orina. Se
distinguen cinco formas de hipofosfatasia, según la edad a que aparezcan las
manifestaciones clínicas: perinatal, de la primera infancia, de la segunda
infancia, de la edad adulta, y odontohipofosfatasemia (Whyte, 1994). En esta
última, la única manifestación la constituyen las alteraciones dentales (en
especial, la caída precoz de los dientes).
Los niveles séricos de FA son muy bajos, pero varían ampliamente. El trastorno
se debe a una mutación en el gen de la FA inespecífica de tejido (FAIT), de
localización 1p36.1-34, que codifica las FA del hígado y del hueso, pero no la
placentaria ni la intestinal. Hay una cierta relación, no muy estrecha, entre los
niveles séricos de FAIT y la gravedad clínica. Es patognomónico de la
enfermedad un aumento de la excreción urinaria de fosfoetanolamina y de
pirofosfato inorgánico. Como han demostrado Whyte et al. (1985), la
concentración plasmática de piridoxalfosfato (una forma de vitamina B6) está
muy elevada, lo que se ha atribuido a una insuficiente hidrólisis del mismo fuera
de las células. El descubrimiento de este hecho condujo a la caracterización de
la FAIT como una ectoenzima (se encuentra unida a la superficie exterior de las
células).
Otras Displasias Esqueléticas
La mayor parte de estos procesos no cursan con modificaciones bioquímicas
del medio extracelular, y, por tanto, no presentan datos analíticos séricos
característicos. No obstante, hay excepciones ocasionales a esta regla general
(por ejemplo, la displasia de Jansen o la osteosdistrofia hereditaria de Albright).
260
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Desde el punto de vista terapéutico, al mismo tiempo que se están probando
diversas pautas específicas, el desarrollo de los conocimientos genéticos
comienza a sugerir nuevas formas de tratamiento. A continuación se comenta
una selección de estos trastornos.
ALTERACIONES DE LAS HORMONAS Y FACTORES DEL CRECIMIENTO
Receptor de la PTH. Displasia Metafisaria de Jansen
La displasia metafisaria de Jansen es mucho menos frecuente que la
acondroplasia. Su interés radica en el hecho de que también se debe a una
mutación activadora de un receptor aunque, en este caso, de un receptor
hormonal (el receptor PTH/PTHRP). Como cabía esperar, dicha activación
conduce a hipercalcemia, lo que de hecho proporcionó la clave para descubrir
el trastorno molecularcausante del síndrome (Schipani et al, 1995).
Subunidad Alfa de la Proteína G (GNAS)
• Osteodistrofia hereditaria de Albright. Este trastorno es debido a una
mutación con pérdida de función del gen GNAS. Cuando la mutación se hereda
de la madre, tiene lugar una disminución en la función del receptor de la PTH,
presentando el paciente las alteraciones bioquímicas propias del
hipoparatiroidismo (pseudohipoparatiroidismo).
La osteodistrofia hereditaria de Albright se caracteriza por estatura corta y
braquidactilia. Con frecuencia existen osificaciones subcutáneas, que pueden
ser extensas, así como obesidad, hipotiroidismo y trastornos cognitivos.
Cuando se produce hipocalcemia se desarrolla hiperplasia paratiroidea,
elevándose la PTH sérica.
• Síndrome de McCune-Albright. Se trata de un síndrome no familiar, debido
al mosaicismo de las células somáticas, que determina una activación
constitutiva del gen GNAS en diversas partes del esqueleto y en algunos
órganos.
261
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
HIPERCALCEMIA
Hipercalcemias No Tumorales
Cuando el calcio sérico se eleva por encima de 10,5 mg/dl o 2,25 mmol/l,
hablamos de hipercalcemia. Desde que se introdujo en el laboratorio el
autoanalizador de múltiples canales para las determinaciones bioquímicas y se
incluyó la calcemia como uno de sus componentes, dejó de ser la
hipercalcemia un hallazgo raro. Así, se presenta en cerca de 1 caso por cada
500 personas. Menor sería su frecuencia si sólo se determinara el calcio sérico
en los casos con síntomas compatibles con hipercalcemia o en el ámbito del
estudio de la litiasis renal radioopaca. Las hipercalcemias se deben en su
mayoría a los procesos malignos y al hiperparatiroidismo primario, ya que
juntas hacen entre el 70 y el 95% de las diversas casuísticas. No obstante,
entre el 5 y el 30% de las hipercalcemias son debidas a otras causas.
Etiopatogenia de las Hipercalcemias
Tres son los mecanismos discutidos en la aparición de las hipercalcemias
(tabla 20).
Tabla 20. Mecanismos de presentación de la hipercalcemia
Aproximación al Paciente con Hipercalcemia
Cuando los niveles de calcio ionizado en sangre superan los valores normales
se producen trastornos en el sistema nervioso central, en el músculo liso, en el
miocardio, en el riñón y en la homeostasis hidroelectrolítica (tabla 21), que
caracterizan el síndrome hipercalcémico. Sin embargo, cada vez con más
frecuencia se identifica la hipercalcemia en los análisis rutinarios de pacientes
asintomáticos. Se debe diferenciar la hipercalcemia verdadera, en la que está
262
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
elevado el calcio ionizado, que es el biológicamente activo, de la falsa
hipercalcemia, en la que sólo se eleva el calcio total (por ej., la
hiperalbuminemia por hemoconcentración aumenta el calcio unido a las
proteínas sin afectar el calcio ionizado). Se acepta que una modificación de la
albúmina de 1 g/dl induce una variación paralela en el calcio total del orden de
0,8 mg/dl. Por ello, ante una hipercalcemia se debe repetir la determinación de
calcio total y albúmina para confirmar el dato y corregir el resultado en función
de la albúmina simultánea. Cuando el resultado es dudoso se puede medir
directamente el calcio ionizado.
Diagnóstico Diferencial
La hipercalcemia puede deberse a numerosas enfermedades (tabla 22), pero
en la práctica el hiperparatiroidismo primario (HPTP) y el cáncer representan el
90% de todas las causas y por ello son las primeras que deben de
considerarse.
Tabla 21. Manifestaciones clínicas de la hipercalcemia
263
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 22. Causas de hipercalcemia
La historia clínica y la determinación de PTH son esenciales para establecer el
diagnóstico diferencial. La mera historia clínica muchas veces sirve para
identificar la causa de la hipercalcemia (litiasis renal cálcica recidivante en el
HPTP, presencia de cáncer ya diagnosticado, historia de hipertiroidismo, etc.) y
la determinación de la PTH sérica permite diferenciar las hipercalcemias
dependientes de un exceso de PTH, de las que no se deben a causa
paratiroidea. Más del 50% de todas las hipercalcemias se deben a HPTP. La
presencia de una cifra de PTH sérica elevada, establece el diagnóstico de
HPTP, aunque con matices: 1) la hipercalcemia asociada a tiazidas o litio
puede presentar unos niveles altos de PTH, de manera que se debe suspender
la medicación y repetir posteriormente las determinaciones para confirmar el
HPTP, 2) la hipercalcemia hipocalciúrica familiar (HHF) asocia hipercalcemia y
PTH inapropiadamente suprimida y 3) existen algunos rarísimos tumores
neuroendocrinos que producen PTH auténtica ectópica.
La hipercalcemia del cáncer clínicamente es muy diferente de la del HPTP.
Aparece en pacientes hospitalizados, con deterioro del estado general, en los
que se sospecha o ya se ha establecido el diagnóstico del cáncer. Suele ser de
264
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
comienzo reciente y empeora con rapidez si no se trata. Puede aparecer en: 1)
tumores hematológicos como el mieloma múltiple, en el que aparece
destrucción ósea extensa originada por citocinas resortivas procedentes del
tumor. El exceso de calcio de origen óseo anula la secreción de PTH, por lo
que ésta es indetectable; 2) tumores sólidos con metástasis óseas. El más
habitual es el carcinoma de mama. Más del 30% de estos carcinomas tienen
hipercalcemia, aunque este fenómeno suele aparecer cuando el tumor está
muy diseminado. La PTH sérica, lógicamente, es indetectable; 3) hipercalcemia
humoral del cáncer. Supone hasta el 70% de las hipercalcemias tumorales en
algunos hospitales. Estos pacientes presentan hipercalcemia, niveles elevados
de AMPc en orina, hipofosfatemia y aumento de la reabsorción tubular de
calcio, datos muy sugestivos de HPTP. Sin embargo, los niveles bajos de PTH
y calcitriol descartan el HPTP. Estos enfermos suelen tener un carcinoma
escamoso (de bronquio, cabeza-cuello, esófago, etc.), o un carcinoma renal o
mamario, y pueden presentar o no metastásis óseas. El factor hipercalcemiante
es el péptido relacionado con la PTH (PTH-rP), que puede medirse mediante
ensayos comerciales. Algunos tumores pueden producir hipercalcemia sin otros
síntomas durante meses (carcinomas insulares, colangiocarcinoma), por lo que
es necesario excluirlos mediante las pruebas pertinentes. Algunos tumores
benignos (carcinoide, feocromocitoma, etc.) o la displasia mamaria masiva
pueden provocar hipercalcemia debida a un exceso de PTH-rP.
El hipertiroidismo es una causa relativamente frecuente de hipercalcemia
ligera. Hasta el 50% de los hipertiroideos pueden tener hipercalcemia
bioquímica, aunque en menos del 5% es sintomática. Las hormonas tiroideas
aumentan la salida de calcio del hueso, por lo que tiende a subir la calcemia y
bajan la PTH y el calcitriol. El fósforo sérico es normal-alto. El hipertiroidismo
puede presentarse con su clínica característica o ser casi asintomático. El
diagnóstico se establece midiendo las hormonas tiroideas y la TSH.
Una ingesta excesiva de vitamina D o de sus derivados (calcidiol, calcitriol)
pueden provocar hipercalcemia. Muchas veces es de causa yatrógena
(tratamiento de hipoparatiroidismo, osteoporosis, etc.). En la intoxicación por
vitamina D se aprecia una marcada elevación de los niveles de 25(OH)D,
mientras que el calcitriol (1,25(OH)2D) está tan sólo ligeramente elevado (pese
al exceso de sustrato la producción de calcitriol está reducida debido a que la
265
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
hipercalcemia suprime la PTH). Va acompañada de hiperfosfatemia. El
calcipotriol, que se usa tópicamente en el tratamiento de la psoriasis, también
puede producir hipercalcemia. La intoxicación por vitamina A o su derivado
isotretinoína es otra causa rara de hipercalcemia. Las tiazidas, el litio y la
teofilina a dosis altas por vía iv son causas fácilmente identificables de
hipercalcemia.
En los granulomas de múltiples enfermedades (tabla 24) se transforma calcidiol
en calcitriol sin ningún tipo de control homeostático. Debido a ello, la vitamina D
a dosis bajas o la exposición a la luz solar pueden empeorar la hipercalcemia
en estos pacientes. El exceso de calcitriol aumenta la absorción intestinal de
calcio, eleva sus niveles séricos y suprime la producción de PTH. Estos
hallazgos sugieren el diagnóstico de enfermedad granulomatosa, cuyo tipo
específico debe identificarse mediante las pruebas pertinentes.
En diversos trastornos renales puede aparecer hipercalcemia. En algunos
pacientes en diálisis las paratiroides acaban produciendo PTH en gran exceso,
lo que origina hipercalcemia (hiperparatiroidismo terciario). La hipercalcemia
postrasplante renal se debe a hiperparatiroidismo secundario refractario, que
se caracteriza por una secreción de PTH no totalmente suprimible, debido a la
gran hiperplasia paratiroidea que había producido la uremia. En la fase
poliúrica de la insuficiencia renal aguda secundaria a rabdomiólisis puede
producirse hipercalcemia transitoria de intensidad variable. Se debe a que la
PTH y el calcitriol se mantienen inapropiadamente elevados en respuesta a la
hipocalcemia, que se había producido en la fase anúrica previa.
La inmovilización prolongada produce un aumento de salida de calcio del
hueso, con tendencia a la hipercalcemia, descenso de la PTH y del calcitriol.
Se ve en pacientes con síndrome de Guillain-Barré, escayola corporal total,
etc., especialmente en personas con una remodelación ósea acelerada (niños,
enfermedad de Paget, etcétera).
La insuficiencia suprarrenal aguda es una causa infrecuente de hipercalcemia,
que habitualmente es ligera y que suele pasar inadvertida en el contexto de
este síndrome.
El aumento de la ingesta de calcio normalmente sólo induce pequeños cambios
en la calcemia, ya que el descenso del calcitriol secundario al descenso de la
PTH limita la absorción intestinal de calcio. Sin embargo, la administración
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
crónica de álcalis absorbibles (p. ej., bicarbonato) y calcio en dosis altas
(muchas veces en forma de leche en pacientes ulcerosos) puede provocar
hipercalcemia (síndrome de Burnett o de “leche-alcalinos”). Este síndrome se
produce porque fallan la inhibición de la absorción intestinal de calcio y el
aumento de excreción renal de calcio, todo ello debido a la alcalosis.
La hipercalcemia idiopática de la infancia aparece en recién nacidos y se debe
posiblemente a un exceso de calcitriol. Se puede asociar al síndrome de
Williams (estenosis aórtica o pulmonar supravalvular, personalidad peculiar, y
facies de duendecillo).
Enfoque General del Tratamiento
Si la hipercalcemia es agudamente sintomática (en general superior a 12 mg/dl)
debe tratarse en primer lugar mediante una buena hidratación con suero salino,
que por sí misma produce un descenso del calcio sérico de 1-2 mg/dl, ya que
diluye el calcio del espacio extracelular y facilita su excreción renal, aunque
tiene el riesgo de provocar insuficiencia cardiaca, especialmente en ancianos.
Una vez que el paciente está bien hidratado, se puede asociar furosemida, lo
que facilitaría más la excreción de calcio y evitaría la sobrecarga de volumen.
Exige mantener un adecuado balance hidroelectrolítico para evitar la depleción
de volumen y la hipopotasemia. Los bisfosfonatos bajan el calcio por su acción
inhibitoria de la función osteoclástica. La calcitonina inhibe la actividad
osteoclástica y aumenta la calciuria. Puede asociarse a los bisfosfonatos (baja
la calcemia cuando éstos todavía no han empezado a hacer efecto). Los
corticoides también potencian el efecto de la calcitonina.
En la intoxicación por vitamina D, en la sarcoidosis y otras enfermedades
granulomatosas y en los cánceres que producen calcitriol se pueden utilizar
cortisol. En las hipercalcemias graves rebeldes al tratamiento médico se ha
usado la hemodiálisis con líquido dialítico bajo en calcio.
Para el tratamiento definitivo de la hipercalcemia se ha de actuar sobre la
enfermedad de base, si es posible (extirpación del tejido paratiroideo patológico
en el HPTP, tratamiento antineoplásico en el cáncer, antitiroideos en el
hipertiroidismo, etcétera).
267
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Aumento de la Entrada de Calcio en el Organismo
Puede deberse a distintas razones.
a) En primer lugar, el ingreso aumentado de calcio en el organismo puede
deberse, bien al aporte excesivo voluntario o compulsivo de alimentos (ingesta
de 3-4 litros de leche u otros productos lácteos) o medicamentos ricos en
calcio, como la toma a la Münchausen de 20-30 tabletas diarias a 500 mg de
calcio elemento por tableta, o bien al consumo de lácteos para contrarrestar la
hiperacidez gástrica, cual era habitual hace años juntamente con bicarbonato
sódico en el tratamiento de la enfermedad ulcerosa péptica y que fue el origen
del llamado síndrome de leche y alcalinos. Se trata éste de un cuadro
consecutivo a la ingesta de leche y, ahora, carbonato cálcico en exceso, lo que
resulta en la aparición de hipercalcemia, hipercloremia y alcalosis metabólica
con irritabilidad, cefalea, vértigo, náuseas y vómitos, debilidad muscular,
mialgias y apatía, que se siguen de pérdida de memoria, letargo, estupor, coma
y muerte.
Además de los citados trastornos bioquímicos, encontramos aumento en el
suero de creatinina, urea y fosfato, así como proteinuria, excreción aumentada
de sodio y aumento del aclaramiento de agua libre, junto con disminución del
filtrado glomerular y del aclaramiento de creatinina.
b) También están involucrados en este mecanismo aquellos cuadros clínicos
en los que la absorción intestinal de calcio está estimulada por la presencia en
alta concentración de calcitriol o 1,25-dihidroxicolecalciferol. Esto ocurre tras un
excesivo aporte del propio metabolito de la vitamina D o de alguno de sus
precursores como el 1-hidroxi-colecalciferol (α-calcidiol) o el 25-
hidroxicolecalciferol o calcifediol. Las intoxicaciones por calcitriol son raras y
consecuencia de su aporte parenteral; más frecuentes son las observadas por
el suministro oral excesivo de vitamina D o de sus metabolitos
monohidroxilados. Asimismo puede ser causa de hipercalcemia la producción
endógena ectópica e incontrolada de 1,25-dihidroxivitamina D. Como es
sabido, los reguladores de la hidroxilación en el carbono 1α de la 25-
hidroxivitamina D son la hipofosfatemia y la tasa de hormona paratiroidea
circulante. En circunstancias puntuales, como en las infecciones e
inflamaciones cuyo sustrato anatomopatológico sean los granulomas y en
algunos linfomas, los macrófagos y los linfocitos activados producen 1-α-
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
hidroxilasa capaz de metabolizar la 25-hidroxivitamina procedente del hígado.
La consecuencia es la elevación del calcitriol, el aumento de la capacidad
intestinal para absorber calcio y, por último, la hipercalcemia. Las
enfermedades incluidas en este apartado son tuberculosis (en un 26% de los
casos), lepra, coccidioidomicosis, histoplasmosis, candidiasis, sarcoidosis(10-
20%), beriliosis y otras enfermedades granulomatosas como la de Wegener o
las secundarias a implantes de silicona, además de los linfomas abordados en
las hipercalcemias malignas.
c) Finalmente, no se puede excluir la posibilidad del aporte intravenoso de
calcio injustificado para tratar las crisis de tetania no debidas a hipocalcemia o
en exceso para cubrir las necesidades o a través de la hemodiálisis con un
dializado alto en calcio, en cuyo caso no se debe olvidar el papel jugado por el
aluminio depositado en el hueso, que mencionamos más adelante.
Paso Excesivo de Calcio a la Sangre desde el Hueso
Un segundo mecanismo consiste en el paso de calcio del esqueleto a la
circulación. También existen diversas posibilidades.
a) La enfermedad paratiroidea, con su incrementada secreción de PTH, y la
enfermedad maligna, tanto por el efecto directo de las metástasis óseas como
por la acción indirecta de la PTHrP, segregada por algunos tumores, van a
condicionar las hipercalcemias más frecuentes y manifiestas.
b) Independientemente de estas circunstancias concretas, existen otras causas
menos frecuentes. Entre ellas se ha de tener en cuenta la inmovilización,
durante la cual se activan los osteoclastos, mientras que se inhiben en su
función los osteoblastos. De especial importancia son las situaciones en las
que existe un alto remodelado óseo. Así, la inmovilización de un niño o de
pacientes con enfermedad ósea de Paget no tratada va a ocasionar
hipercalcemias con facilidad y, en la última, sin considerar la frecuente
coincidencia de hiperparatiroidismo primario y enfermedad de Paget.
c) Una movilización excesiva del calcio del esqueleto la vemos también por la
acción de determinadas drogas, alguna de ellas posiblemente a través de una
hiperestimulación de las glándulas paratiroides, como es el litio, empleado en el
tratamiento de los cuadros depresivos. Aunque para explicar esta
hipercalcemia se discutan además otros mecanismos como la elevación del
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
punto de inflexión en las células paratiroides, una menor sensibilidad del
receptor para el calcio o el rápido aclaramiento del calcio en las nefronas.
También en este apartado se incluye la motivada por la intoxicación por la
vitamina liposoluble A. Ya dosis de 50.000 UI diarias de esta vitamina y los
retinoides ejercen un efecto estimulante de los osteoclastos y conducen a la
presentación de hipercalcemia y, ocasionalmente, de fracturas.
d) La tiroxina en exceso, tanto endógena en el marco de una tirotoxicosis (en el
5 a 10% de los casos) como exógena, para suprimir la función hipofisaria tras
la extirpación un tumor tiroideo primario, actúa acelerando el recambio óseo, lo
que moviliza el calcio del esqueleto y va a causar la hipercalcemia.
e) Las enfermedades granulomatosas (sarcoidosis, tuberculosis, linfomas, etc.),
ya mencionadas como causantes de hipercalcemia por la síntesis ectópica de
calcitriol en los macrófagos y en los linfocitos pueden, además, causar
hipercalcemia por la secreción de citocinas potenciadoras de la resorción ósea,
como interleucina 1ß, interleucina 6 y TNFα, además de PTH-rP.
Concretamente la IL-1ß es uno de los más potentes estimulantes de la
actividad de los osteoclastos, de la resorción ósea e, indirectamente, de la
aparición de hipercalcemia.
Mucho más raras pero también asociadas a la actividad resortiva de los
osteoclastos son las hipercalcemias de la enfermedad de Gaucher, de la
oxalosis primaria y de las infecciones diseminadas por citomegalovirus en los
casos de síndrome de inmunodeficiencia adquirida.
f) En la hipofosfatasemia y en la intoxicación por aluminio es determinante para
la hipercalcemia la imposibilidad del hueso para mineralizarse (Ralston, 2002).
Disminución de la Excreción Renal
El tercer mecanismo a considerar consiste en la reducción de la eliminación
renal o la incapacidad a ser excretado el calcio por el riñón.
a) Entre las causas de la disminuición en la eliminación de calcio por la orina se
encuentran los tratamientos con diuréticos tiazídicos. Tanto la hidroclorotiazida
como la clortalidona son diuréticos de efecto en el túbulo distal que, además de
aumentar la excreción de agua y sodio, incrementan la de potasio, mientras
que retienen calcio y ácido úrico. Las tiazidas, que se emplean
270
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
predominantemente en el tratamiento de las hipercalciurias, pueden causar
hipercalcemias.
b) Otra enfermedad que excepcionalmente causa hipercalcemia mediante una
reducción de la eliminación renal de calcio es la enfermedad de Addison o
insuficiencia suprarrenal crónica. Aunque algunos autores hayan relacionado la
hipercalcemia con la tuberculosis, que antiguamente era la causa más
frecuente del proceso, el mecanismo de presentación parece radicar en un
aumento de la reabsorción tubular de calcio dependiente de la reducción del
volumen circulatorio. A esto puede añadirse un flujo mayor de calcio del hueso
a la sangre circulante.
c) Sin embargo, la representación más caracterizada de la incapacidad para
eliminar el calcio por la orina es la hipercalcemia hipocalciúrica familiar (HHF),
en la que la tasa de PTH sérica es inapropiadamente normal o alta. Se trata de
un trastorno heredado de forma autosómica dominante con casi un 100% de
penetración. Esta enfermedad es, habitualmente, asintomática y los afectados
no presentan, en contraste con los hiperparatiroidismos primarios, úlcera
péptica, litiasis renal, lesión parenquimatosa renal ni complicaciones
esqueléticas, aunque sí pancreatitis, colelitiasis y condrocalcinosis.
Característicos junto a la hipercalcemia y la tasa normal de PTH circulante son
el aumento de la reabsorción tubular de calcio, de forma que el cociente calcio/
creatinina es menor de 0,01. La tasa de magnesio suele ser normal alta o
levemente sobre el dintel superior. El defecto genético consiste en la
incapacidad, tanto de las glándulas paratiroideas, responsables de la secreción
de PTH, como de los riñones, reguladores de la reabsorción tubular del calcio,
para reconocer o responder a los cambios en la concentración del calcio
extracelular. La enfermedad es consecuencia de mutaciones heterocigotas
inactivantes del gen del receptor sensor del calcio (CaSR), localizado en el
cromosoma 3q 21-24 en la mayoría y, excepcionalmente, en el 19q.
En resumen, las causas fundamentales de las “otras hipercalcemias” se
encuentran descritas en la tabla 23.
Diagnóstico
El diagnóstico de las “otras hipercalcemias” es habitualmente un diagnóstico
por exclusión. Se han de descartar las 2 causas más importantes y entonces
271
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
comenzar a pensar en todas las causas arriba citadas. El algoritmo de la figura
59 puede servirnos de guía.
Figura 59. Algoritmo destinado a realizar el diagnóstico etiológico de la hipercalcemia.
Tratamiento
El manejo de la hipercalcemia va a depender de la gravedad de aquélla. En las
hipercalcemias leves será, fundamentalmente, etiológico, mientras que en las
graves va a ser similar para todas las etiologías y consistir habitualmente en la
hidratación suficiente del paciente y la administración de un diurético de asa,
corrientemente, furosemida. A éste se añadirá el tratamiento patógénico
oportuno, que irá destinado a suprimir la posible osteólisis. En este ámbito
ocupan hoy los bisfosfonatos intravenosos (clodronato, pamidronato y ácido
zoledrónico) un lugar preferente. En la sarcoidosis y otras granulomatosis están
indicados los corticoides, aunque la hipercalcemia pudiera ser resistente, en
cuyo caso se puede utilizar ketoconazol, una droga que inhibe varias enzimas
que intervienen en el sistema enzimático del citocromo P450 y que bloquea la
producción del calcitriol, a la dosis de 600 a 800 mg/día.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 24. Causas de las hipercalcemias no debidas a trastornos de las glándulas paratiroides o a
procesos malignos
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
HIPERCALCIURIA, NEFROLITIASIS Y NEFROCALCINOSIS
Introducción
El riñón desempeña un papel de extraordinaria importancia en la regulación del
metabolismo mineral promoviendo la eliminación o el ahorro de algunos
elementos (fundamentalmente calcio, fósforo y magnesio) en función de los
requerimientos. En esta función reguladora participa no sólo como órgano
diana de las hormonas calciotropas sino también como órgano endocrino de
quien depende la síntesis del calcitriol.
El mantenimiento de la homeostasis mineral, junto con la regulación de la
absorción intestinal, y la aposición y/o reabsorción ósea conlleva, en algunas
ocasiones, un desequilibrio en la concentración de solutos urinarios que puede
llevar a la precipitación de los mismos.
La hipercalciuria, la litiasis renal y la nefrocalcinosis, son la consecuencia de
procesos con muy variada etiopatogenia (desde factores ambientales,
alimenticios y socioeconómicos, hasta trastornos hormonales severos) y
repercusión clínica que expresan a nivel renal alteraciones en la regulación del
metabolismo mineral.
Hipercalciuria
La hipercalciuria se define como la excreción de más de 4 mg/kg de calcio en
orina de 24 horas en ambos sexos, o una excreción mayor de 300 mg en
hombres o 250 mg en mujeres. Puede deberse a un incremento en la absorción
intestinal de calcio, una excesiva movilización de los depósitos óseos (con o sin
hipercalcemia), un defecto en la capacidad de reabsorción tubular de calcio
(tabla 24) o, lo más frecuente, ser de carácter idiopático.
La comprobación de una hipercalciuria se suele producir en el proceso
diagnóstico de las diferentes causas de hipercalciuria secundaria, en pacientes
con litiasis renal o con enfermedades metabólicas óseas o ante síntomas
genitourinarios y alteraciones del sedimento en la población infantil. La
repercusión clínica iría desde un balance negativo de calcio mantenido, con
repercusión negativa sobre la masa ósea, hasta una sobresaturación urinaria
con formación de cálculos.
274
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 24. Causas secundarias de hipercalciuria
Hipercalciuria Idiopática
Es la hipercalciuria más frecuente y afecta a ambos sexos por igual. Se define
como aquella que persiste después de la corrección del desequilibrio dietético
en ausencia de hipercalcemia y de otras causas conocidas de hipercalciuria.
Los mecanismos etiopatogénicos implicados son una mayor capacidad de la
absorción intestinal de calcio y/o una reabsorción inadecuada de calcio por el
túbulo renal.
Una proporción elevada de pacientes con hipercalciuria idiopática presentan
osteopenia u osteoporosis, habiéndose observado una reducción del volumen
trabecular y disminución de la formación ósea. Sin embargo, con respecto a la
mineralización ósea y la resorción existen resultados contradictorios. Algunos
niños con hipercalciuria idiopática desarrollan alteraciones óseas. En un
estudio reciente de 88 niños con hipercalciuria idiopática, el 35% presentaban
osteopenia.
En el tratamiento de la hipercalciuria idiopática se recomienda frecuentemente
la realización de una restricción dietética de calcio como prevención de la
formación de cálculos, lo que induce un balance negativo de calcio y empeora
la osteopenia. Además, una dieta baja en calcio puede favorecer la absorción
intestinal de otras sustancias litogénicas y favorecer el desarrollo de litiasis
renal. Por ello, actualmente sólo se recomienda una moderada restricción de
calcio en la dieta.
275
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
La utilización de diuréticos tiazídicos a dosis bajas (hidroclorotiazida, 12,5
mg/día) que incrementa la tasa de reabsorción cálcica y reduce la excreción de
calcio por acción directa renal, promueve una disminución del balance negativo
de calcio y de la tasa de formación de cálculos.
Nefrocalcinosis
En ella el acúmulo de minerales, fundamentalmente calcio, se produce no en
las vías urinarias sino en el propio tejido renal. Se pueden distinguir en tres
categorías evolutivas:
• Nefrocalcinosis química: incremento de la concentración de calcio intracelular,
principalmente células epiteliales.
• Nefrocalcinosis microscópica: cuando se observan depósitos en forma
cristalina de oxalato y fosfato cálcico.
• Nefrocalcinosis macroscópica: es visible en estudios de imagen.
Nefrocalcinosis Química
En estadios iniciales de hipercalcemia crónica, además de observarse
hipercalciuria, se produce un acúmulo de calcio en las células epiteliales,
principalmente células del túbulo renal. Esta circunstancia condiciona
anormalidades en la función renal, incluyendo insuficiencia renal aguda, y se
define como nefropatía hipercalcémica.
El incremento en la concentración de calcio intracelular deteriora la capacidad
de concentración renal y se produce una resistencia a la vasopresina. Sin
embargo, la máxima capacidad de dilución permanece sin deteriorarse. La
disfunción tubular conlleva una menor capacidad de reabsorción de sodio y se
incrementa la excreción de potasio y magnesio. Es frecuente observar alcalosis
metabólica en pacientes con hipercalcemia.
El cuadro clínico es de poliuria y polidipsia, glucosuria, proteinuria no
glomerular, hipertensión arterial e insuficiencia renal, que en fases iniciales
puede ser reversible.
276
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Nefrocalcinosis Microscópica
Puede ocurrir en pacientes con hipercalcemia de larga evolución como en el
hiperparatiroidismo primario, sobrecarga de vitamina D o síndrome de
lechealcalinos. También se puede observar como complicación de
enfermedades malignas. Se han descrito, en función de su localización, varios
patrones:
• Nefrocalcinosis corticomedular: los depósitos de fosfato cálcico se observan
principalmente en la zona interna de la córtex renal, extendiéndose hacia la
médula. Los factores predisponentes son: un aumento de la ingesta de calcio,
fósforo, exceso de vitamina D, hipotiroidismo (ya que la hormona tiroidea es un
protector de la nefrocalcinosis producida por vitamina D y depleción de
magnesio), hiperparatiroidismo, depleción de magnesio, hipocitraturia y
tratamientos mantenidos con acetazolamida.
• Nefrocalcinosis cortical vinculada a la administración de calcio parenteral
asociado con hipercalcemia e hiperfosfatemia.
• Nefrocalcinosis medular como efecto tóxico tras la inhalación de
hidrocarburos volátiles.
• Nefrocalcinosis pélvica: Se ve afectado fundamentalmente la papila renal y se
ha observado con dieta excesivamente rica en calcio o deficitaria de magnesio.
Nefrocalcinosis Macroscópica
En estadios más avanzados, el acúmulo de sales minerales en el tejido renal
es tan importante que se observan en estudios radiológicos, ecografía o
autopsia.
Además, de la progresión de estados de hipercalcemia hay otras causas de
nefrocalcinosis macroscópica vinculadas a enfermedades renales (tabla 25).
Además de las repercusiones clínicas anteriormente señaladas en estos casos,
se pueden observar complicaciones como la ruptura de nódulos de calcio a
través del epitelio papilar con presentación clínica similar a cólicos renales,
hematuria, infección urinaria, piuria, eritrocitosis, proteinuria no nefrótica,
disfunción tubular distal y progresión de la insuficiencia renal.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 25. Causas de nefrocalcinosis macroscópica
Tratamiento
En la nefropatía hipercalcémica el tratamiento, va encaminado a corregir la
hipercalcemia: mantener una adecuada hidratación, favorecer la eliminación de
calcio con diuréticos y, en algunos casos, es necesario instaurar medidas más
agresivas (esteroides, calcitonina, bisfosfonatos, paratiroidectomía).
En otras ocasiones es necesario instaurar tratamientos encaminados a corregir
factores etiológicos o consecuencias de la propia afectación renal (diuréticos
tiazidas, piridoxina en hiperoxaluria tipo I, suplementos de magnesio en
nefropatía pierde magnesio, citrato sódico o potásico en ATR). En casos de
obstrucción puede ser necesaria la intervención quirúrgica.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
HIPERPARATIROIDISMO PRIMARIO
Introducción
El hiperparatiroidismo primario (HPTP) se caracteriza por una hipersecreción
autónoma de PTH, lo que provoca hipercalcemia y afectación ósea, renal y de
otras partes del organismo, en grado variable.
Epidemiología
La determinación rutinaria de la calcemia ha permitido diagnosticar a pacientes
con hipercalcemia más o menos asintomática debida a HPTP, que antes
pasaban inadvertidos; de hecho el HPTP es la causa más frecuente de
hipercalcemia en los pacientes ambulatorios y su prevalencia del 1/1.000.
Aparece en todos los grupos de edad, pero es raro en niños y adolescentes, en
cuyo caso suele deberse a un síndrome hereditario. Es más frecuente a partir
de la quinta década de la vida y afecta tres veces más a las mujeres que a los
hombres, de manera que en postmenopáusicas su prevalencia puede ser del
2% y en mujeres de más de 65 años puede alcanzar una incidencia de 2.000
casos por millón/año.
El HPTP tiende a afectar más gravemente al hueso si hay deficiencia de
vitamina D.
Manifestaciones Clínicas
Dependen de los efectos del exceso de calcio y de PTH sobre sus órganos
diana y varían desde la hipercalcemia ligera asintomática con fases de
normocalcemia, de evolución crónica, hasta la rarísima "tormenta paratiroidea",
caracterizada por una hipercalcemia extrema, de evolución aguda, pasando por
un grupo de enfermos con hipercalcemia moderada sintomática. El HPTP
asintomático representa en la actualidad más del 50% de los enfermos.
La hipercalcemia altera la capacidad del túbulo renal para concentrar la orina,
lo que produce poliuria y polidipsia compensadoras. La hipercalcemia es
también responsable de las manifestaciones digestivas (náuseas, vómitos,
dispepsia, aumento de la incidencia de úlcera péptica y pancreatitis aguda,
dolor abdominal, estreñimiento), neuromusculares (pérdida de memoria y de
capacidades intelectuales, alteraciones emocionales, depresión, alteraciones
279
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
de la conciencia, que pueden llegar al coma en las hipercalcemias graves,
debilidad muscular proximal, etc.), cardiovasculares (hipertensión arterial,
alteraciones en el ECG, como acortamiento del intervalo QT, hipertrofia del
ventrículo izquierdo) y de las derivadas del depósito metastásico de sales de
calcio (prurito, conjuntivitis, queratopatía en banda, tendinitis calcificante,
condrocalcinosis, nefrocalcinosis, calcificaciones vasculares, pulmonares,
miocárdicas, etc.). La úlcera péptica en el HPTP puede estar mediada por la
hipergastrinemia secundaria a la hipercalcemia, aunque también puede
deberse a la presencia de un síndrome de Zollinger-Ellison asociado al HPTP
en el contexto de un síndrome de NEM tipo I. El mecanismo por el que
aumenta la incidencia de hipertensión arterial en el HPTP no se conoce, pero
no suele desaparecer tras la paratiroidectomía. La hipertrofia del ventrículo
izquierdo del HPTP se debe en parte a la hipertensión arterial, pero también se
ha comprobado en normotensos, donde es reversible tras la paratiroidectomía,
lo cual indica que puede deberse a un efecto directo de la hipercalcemia o de la
PTH. La debilidad muscular del HPTP se considera secundaria a una lesión
neuropática y tiende a desaparecer tras la paratiroidectomía.
La afectación renal del HPTP es mucho menos frecuente en la actualidad (5-
10% de los casos) de lo que era hace años, cuando sólo se diagnosticaban los
casos sintomáticos, entre los que se encuentran complicaciones renales en
más del 50% de los pacientes. El HPTP aumenta el riesgo de que aparezca
litiasis renal cálcica recidivante y nefrocalcinosis, que, a su vez, puede llevar a
la insuficiencia renal. La afectación ósea del HPTP habitualmente es
asintomática. Rara vez provoca dolor óseo, deformidades esqueléticas o
fracturas patológicas sobre áreas quísticas u osteoporóticas. Se encuentran
anomalías radiográficas en menos del 2% de los casos. El hallazgo más precoz
es la resorción subperióstica que se localiza típicamente en el borde radial de
la segunda y tercera falanges.
La afectación del hueso cortical del cráneo produce la imagen "en sal y
pimienta". La afectación ósea grave (osteítis fibrosa quística de von
Recklinghausen) produce imágenes de destrucción ósea localizada en la
cortical de los huesos largos o en la mandíbula, que pueden ser debidas a
quistes óseos verdaderos o a tumores pardos (acúmulos de osteoclastos,
consecuencia del efecto de la PTH sobre el hueso). Los tumores pardos se
280
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
remineralizan y esclerosan tras la paratiroidectomía, a diferencia de los quistes,
que permanecen igual.
Otras veces el HPTP se manifiesta como aplastamientos vertebrales o
fracturas de huesos largos debidos a osteoporosis, aunque se discute hasta
qué punto aumenta el riesgo de fracturas osteoporóticas. Muy rara vez aparece
osteoesclerosis lumbar o pelviana. En los casos sin afectación radiológica la
densitometría permite detectar una masa ósea baja, con disminución preferente
en la región distal del radio (hueso cortical), intermedia en la cadera (hueso
cortical y trabecular) y mucho menor en las vértebras (hueso trabecular). La
pérdida de hueso, en los casos asintomáticos, no parece ser progresiva.
El HPTP neonatal es una forma muy rara de presentación de la enfermedad.
Se caracteriza por hipercalcemia grave en el período neonatal que produce
hipotonía muscular marcada, anorexia, estreñimiento y distrés respiratorio
asociado a hipomineralización ósea generalizada, fracturas patológicas
múltiples en las metáfisis de los huesos largos y tórax deformado. Aparece en
los niños homocigotos para el gen anormal de la hipercalcemia hipocalciúrica
familiar. Debe diferenciarse este cuadro del hiperparatiroidismo neonatal
transitorio de los hijos de madres con hipocalcemia durante el embarazo, que
también puede provocar una enfermedad ósea hiperparatiroidea.
La aparición de HPTP durante el embarazo es rara. El HPTP aumenta el riesgo
de aborto y de hipocalcemia neonatal, por hipoparatiroidismo neonatal
transitorio secundario al excesivo aporte de calcio que ha recibido el feto
durante el embarazo. El tratamiento más eficaz es la paratiroidectomía, que
conviene efectuar en el segundo trimestre del embarazo.
Diagnóstico
La asociación de hipercalcemia crónica con las manifestaciones clínicas óseas
o renales típicas es virtualmente diagnóstica de HPTP. Pero en la actualidad
muchos pacientes presentan una hipercalcemia ligera totalmente asintomática
o con síntomas inespecíficos, que se detecta casualmente al hacer un perfil
bioquímico general, de manera que el problema que se plantea entonces es el
del diagnóstico diferencial de la hipercalcemia (ver cap. 62). El HPTP se suele
encontrar en pacientes ambulatorios con hipercalcemia ligera estable durante
años. La hipovitaminosis D puede enmascarar la presencia de un HPTP,
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
produciendo normocalcemia asociada a signos radiológicos de
hiperparatiroidismo. Al corregir la deficiencia de vitamina D aparece la
hipercalcemia. Generalmente, cuando se palpa un nódulo en el cuello en un
paciente con HPTP suele deberse a una enfermedad tiroidea coincidente, más
que al proceso paratiroideo.
En el HPTP el fósforo inorgánico y el magnesio en sangre están en el rango
normal-bajo. Los marcadores de remodelación ósea suelen estar elevados en
los casos de franca afectación ósea, con cambios marginales en el resto de los
casos, pero estas alteraciones son inespecíficas. La concentración sérica de
25(OH)D suele ser normal-baja (la PTH acelera su metabolismo) y la de
1,25(OH)2D suele ser normal-alta (por activación de la 1-hidroxilasa renal
debida a la PTH). Suele haber una discreta acidosis hiperclorémica, por lo que
se ha sugerido valor diagnóstico al índice cloremia/fosfatemia, que estaría
aumentado (>33) en la hipercalcemia debida al exceso de PTH. Pero este
parámetro es poco sensible y específico, al igual que el umbral de fosfatos o el
AMPc urinario. En orina, la calciuria se encuentra en el rango normal-alto o
claramente elevada, y la fosfaturia suele estar elevada.
El diagnóstico definitivo de HPTP se establece mediante la demostración de
hipercalcemia asociada a niveles elevados de PTH en sangre. En la actualidad
se dispone de diversas técnicas que miden sólo la PTH activa, 1-84 o intacta,
evitando la interferencia de metabolitos inactivos. Una hipercalcemia con PTH
intacta superior a la normalidad es característica del HPTP. Sin embargo, en
aislados casos las cifras de PTH caen dentro del intervalo de la normalidad,
pero debe considerarse que en realidad esa PTH no está adecuadamente
suprimida por la hipercalcemia (debería ser muy baja si las paratiroides
funcionaran normalmente).
Debe excluirse el HPTP en las litiasis renales cálcicas recidivantes, donde
deben hacerse determinaciones seriadas de calcio buscando la presencia de
hipercalcemia. También debe excluirse el HPTP en la osteoporosis, ya que es
en mujeres postmenopáusicas donde aparece más frecuentemente la
enfermedad. La displasia fibrosa poliostótica puede confundirse
radiológicamente con una osteítis fibrosa quística, pero no va acompañada de
hipercalcemia, ni de cifras altas de PTH. La condrodistrofia de Jansen se debe
a mutación activadora del receptor tipo 1 de la PTH, se hereda con carácter
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
autosómico dominante, afecta a niños y se caracteriza por extremidades cortas,
hipercalcemia ligera y PTH baja.
La localización anatómica preoperatoria de la glándula afectada puede hacerse
mediante gammagrafía con sestamibi, que suele localizar la posición de los
adenomas, aunque es menos útil en las hiperplasias. Pero algunos autores no
la consideran necesaria, si el cirujano es experto.
Diagnóstico Diferencial de las Hipercalcemias con PTH Elevada
En general el hallazgo de una PTH alta diferencia el HPTP de las otras causas
de hipercalcemia. Sin embargo, la hipercalcemia asociada al uso de tiazidas o
litio puede presentar unos niveles altos de PTH, de manera que se debe
suspender la medicación y repetir las determinaciones 3 meses después para
confirmar o excluir el HPTP. Algunos rarísimos tumores neuroendocrinos
pueden producir PTH auténtica e hipercalcemia secundaria a secreción
ectópica autónoma de esta hormona. La hipercalcemia hipocalciúrica familiar o
hipercalcemia familiar benigna también debe diferenciarse del HPTP. Se
hereda con carácter autosómico dominante con alta penetrancia (prácticamente
del 100% a todas las edades para los heterocigotos). Puede ser responsable
del 2% de los casos de hipercalcemia sintomática.
Se debe a mutaciones en el gen que codifica un sensor del calcio extracelular
que se expresa en paratiroides, riñón y otros tejidos. Estas mutaciones
disminuyen la capacidad de las células paratiroideas para detectar la
concentración extracelular real de calcio, por lo que aumentan la producción de
PTH y mantienen unas cifras de calcio superiores a las normales. Además,
existe un trastorno en la función tubular renal, secundario a la disfunción del
sensor del calcio en estas células, con aumento en la reabsorción tubular del
calcio y del magnesio. Habitualmente se presenta como una hipercalcemia
ligera asintomática desde la infancia, aunque algunos pacientes pueden referir
molestias inespecíficas. Rara vez puede aparecer pancreatitis recidivante. Los
rarísimos individuos homocigotos desarrollan un hiperparatiroidismo neonatal
grave, debido a la incapacidad absoluta de sus paratiroides para detectar las
cifras de calcio extracelular. El fósforo sérico está descendido, en cifras
similares a las del HPTP. El magnesio sérico se encuentra en cifras altas de la
normalidad o claramente superiores a las normales, a diferencia del HPTP en
283
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
el que tiende a estar en cifras bajas de la normalidad, aunque las variaciones
individuales son importantes.
La hipocalciuria es un dato característico de este proceso, aunque pueden
encontrarse cifras similares de calciuria de 24 h en los pacientes con un HPTP
típico. Sin embargo, a diferencia del HPTP el cociente aclaramiento de
calcio/aclaramiento de creatinina generalmente es inferior a 0,01. La
concentración sérica de PTH es inapropiadamente elevada para la
hipercalcemia, aunque no necesariamente superior al intervalo normal. Cuando
se diagnostica un caso, debe hacerse un estudio familiar para identificar todos
los miembros afectos. No existe tratamiento médico. La paratiroidectomía
subtotal provoca tan sólo un descenso transitorio del calcio, ya que el tejido
paratiroideo restante se hiperplasia y vuelve a mantener la calcemia en cifras
altas. La paratiroidectomía total provoca un hipoparatiroidismo definitivo. La
paratiroidectomía está contraindicada en los sujetos con hipercalcemia
asintomática, pero es obligada para los raros casos que presentan
hipercalcemia grave o asociada a pancreatitis recidivante, así como para los
homocigotos.
Tratamiento Quirúrgico del Hiperparatiroidismo Primario
El único tratamiento definitivo que existe para el hiperparatiroidismo primario es
la extirpación del tejido paratiroideo patológico. La cirugía está indicada en los
pacientes sintomáticos, ya que alcanza tasas de curación superiores al 95%.
En pacientes asintomáticos, los criterios para indicar la cirugía son:
• Hipercalcemia (más de 1 mg/dl por encima del límite superior de la
normalidad).
• Hipercalciuria (más de 400 mg/24 horas).
• Reducción de la densidad ósea (índice T inferior a -2,5 en columna, cadera o
radio distal).
• Disminución del aclaramiento de creatinina en más del 30%.
• Edad inferior a 50 años.
• Pacientes que no acepten control o seguimiento médico de forma indefinida.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Determinación Intraoperatoria de PTH
Se pueden medir los niveles de PTH mediante una técnica rápida de
quimioluminiscencia.
Puesto que su vida media es muy corta, la comparación de su concentración
sérica antes y después de la extirpación de la lesión paratiroidea constituye un
verdadero control de la efectividad de la intervención. Se estima que
diferencias superiores al 50% entre los valores basales de PTHi y los
existentes a los 10 minutos de la extirpación son suficientes para predecir el
éxito de la cirugía. Así, esta técnica puede ser de gran ayuda en casos
complejos.
Conclusión
Alrededor del 90% de los pacientes sometidos a una exploración cervical tienen
descensos significativos del calcio tras la extirpación del adenoma o tejido
hiperplásico, pero los niveles se estabilizan en las 48-72 horas siguientes a la
intervención, permitiendo el alta relativamente precoz. El 10% restante tienen
hipocalcemia sintomática discreta que precisa de tratamiento con calcio oral y
vitamina D. Un pequeño porcentaje desarrollan tetania postoperatoria que
requieran la administración de calcio intravenoso.
Tratamiento Farmacológico del Hiperparatiroidismo Primario
Para los pacientes que precisan tratamiento, pero que no se consideran
candidatos adecuados para la intervención porque presentan una co-morbilidad
importante (o porque rechazan la cirugía), no existe en la actualidad una
alternativa farmacológica que haya demostrado ser segura y eficaz. Aunque se
han propuesto diversos tratamientos posibles, como los estrógenos, el
raloxifeno, los bisfosfonatos o los calciomiméticos, se desconoce cuál es su
efecto a largo plazo en los pacientes hiperparatiroideos con co-morbilidad.
El tratamiento hormonal sustitutivo (THS) aumenta la densidad mineral ósea en
la columna y el cuello femoral en mujeres postmenopáusicas con
hiperparatiroidismo ligero, sin modificar los niveles séricos de calcio o PTH
(Orr-Walker et al 2000). En algunos estudios con dosis mayores de estrógenos
se ha señalado una disminución de la calcemia y la hipercalciuria. Obviamente,
este tratamiento está limitado a mujeres que no presentan una contraindicación
285
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
al mismo. Aún así, los datos de los estudios recientes sobre los efectos a largo
plazo del THS, cuestionan su empleo en esta situación.
Un estudio reciente con alendronato, administrado por vía oral durante 48
semanas, encontró un aumento de la densidad mineral ósea en el cuello
femoral y la columna lumbar, así como una reducción del calcio sérico, la
fosfatasa alcalina y los marcadores del turnover, en comparación con el
placebo (Chow et al 2003). Sin embargo, el tratamiento prolongado con
bisfosfonatos puede inducir un aumento compensador de la secreción de PTH
que limite su utilidad a largo plazo.
Otros compuestos que pueden ser prometedores son los calciomiméticos.
Estos activan el receptor del calcio, imitando el efecto del calcio extracelular.
En mujeres postmenopáusicas con hiperparatiroidismo, la administración de
una dosis única del calciomimético R-568 redujo los niveles de PTH y de calcio
(Silverberg et al 1997).
Finalmente, hay que tener en cuenta que la restricción de la ingesta de calcio
puede aumentar la secreción de PTH, potenciando así la hiperfunción
paratiroidea. Por tanto, actualmente se recomienda que los pacientes con
hiperparatiroiridismo tengan una ingesta adecuada de calcio, es decir, en torno
a 1.000-1.200 mg/día.
HIPOCALCEMIA
Introducción
La hipocalcemia es frecuente en la práctica clínica. Su presentación es
variable. En ocasiones es un hallazgo casual en un análisis efectuado por otro
motivo; Otras veces puede representar una situación de gravedad que requiera
tratamiento urgente. El diagnóstico diferencial es amplio. En ocasiones la causa
es evidente; otras veces su identificación requiere investigaciones más
profundas. Además, las posibilidades diagnósticas son distintas según el
contexto clínico del paciente, la edad, etcétera.
Manifestaciones Clínicas
La clínica atribuible a la hipocalcemia es variada. En términos generales, la
hipocalcemia aguda es más sintomática y requiere tratamiento urgente,
286
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
mientras que la crónica es mejor tolerada y su tratamiento está dirigido a
reducir las complicaciones a largo plazo. En la hipocalcemia aguda predominan
los síntomas de irritabilidad neuromuscular (tetania), tales como insensibilidad y
hormigueos en las puntas de los dedos y la región perioral. Los signos de
Chvostek (contracción de los músculos periorales ipsilaterales al golpear el
nervio facial por delante del pabellón auricular) y Trousseau (espasmo de los
músculos flexores de la mano provocado por el inflado de un manguito de
presión, 20-30 mmHg por encima de la PA sistólica del paciente, durante 3
minutos) revelan un estado de irritabilidad neuromuscular latente. Hay que
tener en cuenta que el signo de Chvostek puede ser positivo hasta en un 10-
25% de los individuos normales, mientras que el de Trousseau requiere una
hipocalcemia más severa. Cuando la hipocalcemia es más intensa, o de
instauración más brusca, pueden aparecer síntomas de tetania más marcada,
tales como espasmo carpopedal espontáneo, laringoespasmo, contracciones
tónicas musculares o convulsiones.
Otras manifestaciones de la hipocalcemia aguda son: fatiga, ansiedad,
alteraciones en el ECG (alargamiento QT) y, ocasionalmente, fallo cardiaco,
broncoespasmo o dolor cólico abdominal. La hipocalcemia crónica puede tener
manifestaciones diversas, incluyendo las calcificaciones intracraneales,
papiledema, síntomas extrapiramidales, cambios en el EEG, convulsiones,
alteraciones epidérmicas, alteraciones en la dentición (cuando aparece en
niños menores 5 años), cataratas subcapsulares, osificación de los ligamentos
paravertebrales y síntomas psiquiátricos.
Etiología y Diagnóstico
En el abordaje inicial de un paciente hipocalcémico, es conveniente confirmar
la presencia de hipocalcemia real. La concentración del calcio en los fluidos
extracelulares está estrechamente regulada, con valores normales entre 8,5 y
10,5 mg/dl. La mitad del calcio sérico total se encuentra unido a proteínas
(fundamentalmente albúmina), una pequeña proporción se une a aniones
(citrato, sulfato) y el resto es calcio en forma ionizada, que constituye la
fracción regulada por el organismo y biológicamente importante. Los cambios
en la concentración de la albúmina sérica modifican la cifra de calcio total sin
modificar la fracción ionizada. De ahí que las situaciones de hipoalbuminemia
287
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
se asocien a disminución de la calcemia total. Una fórmula sencilla de
corrección de la cifra de calcio en función de la albúmina es sustraer o añadir
0,8 mg de calcio por cada 1 g de albúmina por encima o por debajo de 4 g/dl.
En caso de duda, se puede medir directamente el calcio ionizado.
La concentración de calcio sérico está estrechamente regulada para mantener
sus funciones fisiológicas. Un descenso del calcio sérico implica un trastorno
en la secreción o en la acción de la hormona paratiroidea (PTH) o en la
vitamina D (alteraciones en el eje PTH-Vit D). Podemos clasificar las causas de
hipocalcemia en dos grandes grupos, dependiendo de que estén en relación
con una hipofunción de las glándulas paratiroides o no. En este segundo caso,
cuando la hipocalcemia se debe a otras causas, se suele encontrar una
elevación compensadora de los niveles séricos de PTH (tabla 26).
Tabla 26. Causas de hipocalcemia
En la evaluación inicial de la hipocalcemia, el contexto clínico es importante. El
diagnóstico diferencial en los neonatos y en la infancia es distinto que en la
288
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
edad adulta. En ocasiones el diagnostico es obvio, como ocurre en caso de
hipocalcemia por fármacos, hipomagnesemia, insuficiencia renal, tras cirugía
tiroidea o en situaciones críticas. En el resto de los casos tendremos que
recurrir a pruebas complementarias, fundamentalmente determinación de
creatinina, fósforo, magnesio, PTH intacta (PTHi) y metabolitos de la vitamina
D. Tras comprobar la hipocalcemia, la medición del magnesio y de la creatinina
nos permite excluir dos situaciones clínicas frecuentes causantes de
hipocalcemia (hipomagnesemia e insuficiencia renal). Una vez excluidas éstas,
y suponiendo que tampoco existan antecedentes de administración de
quelantes del calcio o de aporte del fósforo, es conveniente medir las
concentraciones séricas de fósforo, la PTHi y metabolitos de la vitamina D. Los
niveles séricos de fósforo elevados (en ausencia de insuficiencia renal, aporte
exógeno o destrucción tisular) son indicativos de hipoparatiroidismo o de
pseudohipoparatiroidismo (PHP). Por el contrario, el descenso del fósforo
sugiere la existencia de un hiperparatiroidismo (secundario) o bien aporte
reducido de fósforo (en este último caso la excreción fraccional de fósforo es
menor del 5%).
La medición de PTHi nos permite separar las hipocalcemias por deficiencia de
PTH de las otras causas. Unos niveles de PTH elevados reflejan una respuesta
secretora de las paratiroides normal ante la hipocalcemia. Por tanto, sugieren
que la hipocalcemia se debe a otras causas. El trastorno puede consistir en
una alteración de la vitamina D (ausencia o falta de acción) o a otras
situaciones variadas. Así, por ejemplo, la rabdomiólisis, la infusión de fosfato o
la destrucción tumoral masiva provocan hipocalcemia al elevar el fósforo sérico.
La pancreatitis aguda, la sangre citratada y algunos fármacos, provocan
quelación del calcio. Los niveles de PTHi están también elevados en dos
situaciones en las cuales en realidad existe hipocalcemia por una deficiente
respuesta de los tejidos periféricos a la PTH: el pseudohipoparatiroidismo y la
hipomagnesemia. En el déficit de vitamina D la PTH está elevada y existe una
tendencia a la hipofosfatemia.
Como regla general, los pacientes con déficit de vitamina D se presentan con
hipocalcemia ligera o moderada y más marcada hipofosfatemia. Los niveles de
25(OH)D están francamente disminuidos, mientras que los de 1,25(OH)2D a
menudo se mantienen normales o sólo ligeramente descendidos.
289
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Un resumen del abordaje diagnóstico del paciente con hipocalcemia se
encuentra recogido en la figura 60.
Figura 60. Algoritmo destinado a realizar el diagnóstico etiológico de la hipocalcemia.
Tratamiento
El tratamiento de la hipocalcemia varía según su grado de severidad clínica y
su causa subyacente. Las hipocalcemias ligeras, con calcemias de 7,0-8,5
mg/dl, suelen ser asintomáticas y basta con aumentar el aporte de calcio en la
dieta en 1000 mg/día (salvo en presencia de hiperfosfatemia) y corregir el
trastorno causal, si es posible (hipomagnesemia, deficiencia de vitamina D).
Las hipocalcemias más graves, con niveles por debajo de 7 mg/dl, a menudo
son sintomáticas y pueden requerir tratamiento inmediato con calcio
endovenoso. Es preferible el gluconato cálcico (90 mg de calcio elemental por
ampolla de 10 ml) para evitar la aparición de necrosis tisular en caso de
extravasación. El tratamiento intravenoso se mantiene hasta que el paciente
290
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
esté recibiendo un tratamiento efectivo por vía oral. Por esta vía, además del
calcio, se prescribe vitamina D o sus derivados. En este sentido, es preferible el
calcitriol, dado su rápido comienzo de acción (horas). En caso de
hipomagnesemia asociada, ésta debe ser tratada, ya que provoca resistencia a
la PTH y reduce su secreción. Por vía intravenosa, la dosis habitual es de 2 g
de sulfato de magnesio al 10%. Si la hipocalcemia está en relación con una
hiperfosforemia aguda, es esencial corregir los niveles séricos de fósforo. Estos
casos suelen darse en pacientes con insuficiencia renal y requieren de diálisis.
El tratamiento crónico de la hipocalcemia por hipoparatiroidismo o déficit de
vitamina D incluye el aporte de suplementos de calcio oral, vitamina D o sus
metabolitos y, en ocasiones, diuréticos tiazídicos.
HIPOPARATIROIDISMO Y PSEUDOHIPOPARATIROIDISMO
Cuadro Clínico
El hipoparatiroidismo es el cuadro clínico o síndrome derivado de una
disminución primaria en los efectos biológicos dependientes de la hormona
paratiroidea (PTH), como consecuencia de una disminución en la producción y
concentración sérica, o una resistencia a nivel de los órganos diana. Su
presentación y clínica características derivan principalmente de la
hipocalcemia.
La sintomatología predominante dependerá, en consecuencia, del desarrollo
agudo o crónico de la hipocalcemia y de la etiología de la enfermedad. En la
hipocalcemia aguda predominan los síntomas de irritación neuromuscular,
parestesias, fibrilación, signos de tetania como espasmo carpopedal, signos de
Chvostek y Trousseau, laringoespasmo, broncoespasmo, dolor abdominal e
hiperreflexia generalizada. En casos más graves podremos observar crisis
convulsivas, alteraciones de la memoria, psicosis, alteraciones extrapiramidales
y cambios electrocardiográficos. En la hipocalcemia crónica, característica del
hipoparatiroidismo, pueden aparecer cataratas, edema de la papila y
pseudotumor cerebral; trastornos eléctricos cardíacos como prolongación del
intervalo QT y alteraciones de la onda T, e insuficiencia cardíaca resistente al
tratamiento convencional. Igualmente, son características las calcificaciones
extraesqueléticas, como depósitos periarticulares, condrocalcinosis y
pseudogota, así como calcificaciones de los ganglios basales y otras
291
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
estructuras intracraneales. También, alteraciones dentarias que oscilan desde
defectos de dentición hasta ausencia de piezas dentarias, o anemia
macrocítica por deficiencia de vitamina B12. La mayor parte de estos
trastornos, excepto las calcificaciones, son reversibles con el tratamiento y
corrección de la hipocalcemia.
Alteraciones Bioquímicas
Son característicos la disminución de los niveles séricos de calcio total e iónico,
el fosfato sérico aumentado y los niveles séricos de PTH indectables o
inapropiadamente bajos. No obstante, los niveles de PTH pueden estar
elevados en los pacientes con resistencia a los efectos biológicos de la
hormona. La concentración sérica de 1,25-(OH)2 D suele ser baja en los casos
no tratados, con niveles de 25(OH)D normales. Los marcadores de remodelado
óseo están disminuidos o son normales. En la exploración funcional renal
observamos aumento de la excreción fraccional del calcio, disminución de la
excreción urinaria de calcio en 24 horas y elevación de la reabsorción tubular
renal de fósforo, consecuencia de la deficiencia en los efectos renales de la
PTH.
Etiología
Pueden deberse a alteraciones en la producción de PTH o a resistencia de los
órganos periféricos a la acción hormonal, de tipo adquirido o congénito (tabla
27).
1) Alteración en la producción de PTH, por destrucción glandular y
alteraciones en la síntesis o síntesis de PTH anormal. El hipoparatiroidismo
secundario a procedimientos quirúrgicos sobre paratiroides, tiroides o zona
adyacente del cuello, que dañan la vascularización o las propias glándulas
paratiroideas (generalmente para el tratamiento de procesos tumorales) es la
causa más frecuente en la edad adulta. El hipoparatiroidismo autoinmune se
suele presentar en niños o adultos jóvenes, aislado o formando parte del
síndrome poliglandular autoinmune tipo I (mutación de un gen regulador en el
cromosoma 21 de herencia autosómica recesiva, a menudo asociándose a
enfermedad de Addison y candidiasis mucocutánea). La hipomagnesemia es
una causa reversible de hipoparatiroidismo funcional por disminución de la
292
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
secreción de PTH, aunque otros mecanismos, incluyendo la resistencia
periférica, tienen un papel importante. Entre las causas congénitas destacan
una serie de alteraciones en la síntesis de PTH o su regulación, autosómico
dominantes, recesivas o esporádicas. Las alteraciones en el desarrollo
glandular, como la agenesia glandular aislada o formando parte de síndromes
complejos, son causas poco frecuentes de ello. De éstos resaltamos el
síndrome de DiGeorge (displasia paratiroidea, hipoplasia tímica, deficiencia
inmune, defectos cardíacos, malformaciones craneofaciales y retraso mental) y
el síndrome velocardiofacial, causados por una deleción del brazo largo del
cromosoma 22. También se ha observado hipoparatiroidismo en
neuromiopatías mitocondriales y alteraciones del metabolismo de ácidos
grasos.
2) Resistencia a PTH o pseudohipoparatiroidismo. Las características
fundamentales son hipocalcemia, aumento de los niveles séricos de PTH, y, en
algunos casos, trastornos fenotípicos característicos que, en el
pseudohipoparatiroidismo tipo Ia, se conocen como osteodistrofia hereditaria
de Albright (braquidactilia, calcificaciones subcutáneas y osificaciones, estatura
corta, facies redondeada, obesidad, retraso mental). Los defectos bioquímicos
se localizan en las proteínas G del receptor de PTH (tipo Ia) o a nivel post-
receptor (tipo II). Se asocian, igualmente, otras hipofunciones hormonales, tales
como el hipotiroidismo y el hipogonadismo.
293
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 27. Causas de hipoparatiroidismo
Diagnóstico
Se establece mediante la demostración de hipocalcemia e hiperfosfatemia, en
ausencia de depleción de magnesio, insuficiencia renal o malabsorción
intestinal.
Los niveles séricos de PTH están inapropiadamente bajos o son
indectectables, excepto en los casos de resistencia, en los que la PTH sérica
suele estar aumentada. Ha de distinguirse de la deficiencia de vitamina D, que
puede ocasionar también hipocalcemia, pero se asocia generalmente con la
hipofosfatemia. El estudio de las respuestas renales a la PTH mediante un test
estandarizado establecen o excluyen el diagnóstico de las diferentes formas de
294
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
resistencia periférica a PTH, con la excepción de los casos con moléculas
anormales de PTH circulante.
Tratamiento
Independientemente de la causa del hipoparatiroidismo, el tratamiento se basa
en la administración de calcio y vitamina D, con objeto de mantener la calcemia
en niveles bajos de normalidad (8-8,5 mg/dl), mejorar la síntomatología y evitar
la aparición de hiperfostemia e hipercalciuria (excreción urinaria de calcio
menor de 300-400 mg/24 h). La hipocalcemia leve asintomática no precisa de
ninguna medida especial, excepto el incremento de la ingesta de calcio. El
tratamiento de la hipocalcemia sintomática moderada a severa comprende
diferentes medidas terapéuticas en las situaciones aguda y crónica. En el
tratamiento agudo, la administración de calcio elemental por vía intravenosa en,
seguido por una administración continua en las siguientes 8 a 10 horas,
consigue niveles séricos de calcio adecuados y desaparición de la
sintomatología.
Ante la sospecha de un defecto persistente, después de la cirugía tiroidea, se
inicia de forma simultánea un tratamiento con calcio y vitamina D orales,
dependiendo de la profundidad de hipocalcemia. La ausencia de respuesta
inicial adecuada a las medidas anteriores debe hacernos plantear la necesidad
de instaurar un tratamiento con magnesio (posibilidad de una hipomagnesemia
asociada).
En el tratamiento de la hipocalcemia crónica las dosis habituales de
suplementos de calcio oral oscilan entre 1,5 y 2 g/día de calcio elemental,
asociando vitamina D, o entre 2 y 7 g/día de calcio como tratamiento único
(tabla 28). La hiperfosfatemia es un factor hipocalcemiante y contribuye al
depósito extraesquelético de calcio. En consecuencia, es preferible la
utilización de sales cálcicas sin fosfato al aumento de la ingesta de calcio de
origen alimentario, ya que las dietas ricas en calcio también lo son en fosfato.
Se recomienda la administración de estas sales durante la ingesta alimentaria
normal y evitar las sales de carbonato en pacientes con disminución en la
producción ácida gástrica por tratamiento, enfermedad o envejecimiento. La
base del tratamiento crónico son la vitamina D y los análogos (tabla 29). De
elección son los análogos 1-alphahidroxilados como el calcitriol.
295
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Algunas consideraciones son importantes en el tratamiento crónico con
vitamina D y análogos. En primer lugar, para controlar la hipercalciuria
(favorecida por el aumento de la absorción intestinal de calcio mediado por el
tratamiento con vitamina D y la ausencia del efecto hipocalciúrico de la PTH),
puede ser necesario asociar diuréticos tiazídicos y disminuir la ingesta de
sodio. En segundo lugar, el tratamiento concomitante con glucocorticoides (que
antagonizan la acción periférica y la absorción de vitamina D), o con
anticomiciales (que aumentan el metabolismo hepático de vitamina D),
obligarán a realizar ajustes de dosis. Finalmente, hay que considerar la
influencia del estado funcional estrogénico. La menopausia favorece la
aparición de hipercalcemia en un paciente por otro lado bien tratado, al
incrementarse la resorción ósea. Durante el embarazo aumentan las
necesidades, sobre todo en el último trimestre; por el contrario, en la lactancia
materna disminuyen las necesidades de forma significativa.
Tabla 28. Preparaciones comerciales habituales utilizadas en el tratamiento
del hipoparatiroidismo.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 29. Preparados comerciales habituales de vitamina D y análogos utilizados en el tratamiento de la
hipocalcemia crónica.
HIPOFOSFATEMIA
Intoducción
La homeostasis del fosfato incluye diferentes órganos y sistemas entre los que
se incluyen el tracto digestivo, los riñones, el hueso y las paratiroides. Mientras
que alguno de estos mecanismos son bien conocidos -como el efecto
fosfatúrico de la PTH-, se viene postulando la existencia de una o varias
hormonas fosfatúricas denominadas fosfatoninas. En los últimos años, el
avance en las técnicas de biología molecular ha permitido un mayor
conocimiento de entidades como las formas hereditarias del raquitismo
hipofosfatémico, o la osteomalacia oncogénica hipofosfatémica.
Del 5 al 10% de los pacientes ingresados muestran algún grado de
hipofosfatemia (< 2,5 mg/dl), mientras que las hipofosfatemias más severas (<
1,0 mg/dl) son mucho más raras. Se describen tres mecanismos causales de
hipofosfatemia: La redistribución del fosfato extracelular al interior celular; la
reducción de la absorción intestinal y el aumento de la excreción urinaria del
fosfato.
CAUSAS DE LA HIPOFOSFATEMIA
Redistribución
Puesto que tanto el hígado como el músculo retiran fósforo del espacio
extracelular para formar compuestos fosforilados, puede producirse
hipofosfatemia por redistribución interna en diversas situaciones:
297
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
• Aumento de la secreción de insulina, especialmente durante el proceso de
realimentación, que es capaz de inducir modestas reducciones de fosfato en
sangre. En situaciones de depleción previa de fosfato, puede aparecer
hipofosfatemia severa. Tal puede ocurrir en el tratamiento de la cetoacidosis
diabética (la diuresis osmótica produce fosfaturia), en la realimentación con
carbohidratos en sujetos con malnutrición por alcoholismo o anorexia y en la
hiperalimentación.
• La alcalosis respiratoria aguda produce una reducción de dióxido de carbono
que también afecta al interior celular donde la alcalosis estimula la glucólisis
por activación de la fosfofructocinasa. La hiperventilación extrema es capaz de
causar hipofosfatemia muy severa (< 1,0 mg/dl) que probablemente sea la
causa más común de hipofosfatemia en el paciente ingresado. Aunque con
menos intensidad puede también reducirse la fosfatemia tras una crisis
asmática.
• En el síndrome del hueso hambriento tras el tratamiento quirúrgico del
hiperparatiroidismo primario o, más raramente, del hipertiroidismo, los
pacientes con enfermedad ósea más severa presentan una mayor avidez del
tejido óseo para depositar calcio y fosfato en el período postcirugía precoz, lo
que origina hipofosfatemia e hipocalcemia.
Disminución de la Absorción Intestinal
El 80% del fosfato de la dieta es absorbido, prácticamente sin regulación, en el
intestino delgado. Por otra parte, la ingestión de fosfato excede las pérdidas
intestinales, por lo que el desarrollo de hipofosfatemia severa por disminución
de la absorción intestinal es rara:
• La reducción de la ingestión es causa de hipofosfatemia excepcionalmente,
puesto que la capacidad de reabsorción renal de fosfato es muy alta, cercana
al 100%. Con frecuencia debe presentarse junto a ella diarrea crónica,
malabsorción de vitamina D u otra causa agravante.
• Uso de antiácidos con aluminio o magnesio, que ligan el fosfato ingerido o
secretado en el colon, formando sales insolubles y causando hipofosfatemia en
caso de tratamientos prolongados que hoy ya son raros. También puede
deberse a la toma de carbonato o acetato cálcico que se emplea para mitigar la
hiperfosfatemia de la insuficiencia renal.
298
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
• La esteatorrea y la diarrea crónica pueden causar una hipofosfatemia
moderada por reducción de la absorción del fosfato intestinal y por la pérdida
renal por hiperparatiroidismo secundario (debido al déficit concomitante de
vitamina D).
Hiperfosfaturia
El riñón es uno de los principales reguladores del balance de fosfato mediante
reabsorción en el túbulo proximal (60-70% del filtrado) y distal (10-15%)
acoplado al sodio. Los principales reguladores de la reabsorción son la
hipofosfatemia (mediante al aumento del número y actividad de los
transportadores) y la PTH (reduciendo la actividad de los transportadores).
También la glucosa aumenta la fosfaturia aunque por un mecanismo
desconocido. La hiperfosfaturia puede contribuir a la hipofosfatemia en diversas
circunstancias:
• El hiperparatiroidismo primario (con hipercalcemia) y el secundario (con
normocalcemia o hipocalcemia) inducido por cualquier causa de déficit de
vitamina D origina hipofosfatemia leve (más acusada en este último caso).
• El déficit de vitamina D reduce la absorción intestinal del fosfato y aumenta las
pérdidas renales vía aumento de PTH. La falta de vitamina D puede deberse a
la ingesta insuficiente, falta de exposición solar o excesivo catabolismo
hepático. La resistencia del órgano diana tiene los mismos efectos.
• La pérdida renal primaria de fosfato aparece en algunos raros síndromes que
se caracterizan por producir hipofosfatemia sin hipocalcemia (a diferencia del
déficit o resistencia a la vitamina D).
• El raquitismo hipofosfatémico ligado al cromosoma X (o raquitismo vitamina D
resistente) asocia una mutación inactivadora del gen PHEX, gen de una
endopeptidasa que podría degradar una teórica fosfatonina, causando así
hiperfosfaturia. En el raquitismo hipofosfatémico autosómico dominante hay
una mutación del gen del factor de crecimiento de fibroblastos 23 (FGF23) que
podría producir una fosfatonina alterada no inactibable.
• La osteomalacia oncogénica hipofosfatémica se debe a tumores
mesenquimales, con frecuencia hemangiopericitomas esclerosantes, que
hiperexpresan la fosfatonina. En estos dos trastornos aparece hipofosfatemia,
concentraciones inapropiadamente bajas o indetectables de calcitriol,
299
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
hiperfosfaturia y alteraciones de la calcificación esquelética con PTH y calcio
séricos normales. Los niveles bajos de calcitriol podrían deberse a la inhibición
de la 1-alfahidroxilasa (que activa la vitamina D) por efecto de la fosfatonina.
• Recientemente se ha sugerido que la existencia de mutaciones heterocigotas
del gen NPT2a (que codifica el transportador renal sodio-fosfato), puede ser
responsable de la hipofosfatemia y la hiperfosfaturia de un subgrupo de
pacientes con pérdida de masa ósea y nefrolitiasis.
• En el síndrome de Fanconi existe una alteración general de la función tubular
proximal apareciendo osteomalacia (con calcitriol inapropiadamente normal),
glucusuria, uricosuria, pérdida de aminoácidos y acidosis tubular renal tipo 2.
• La diuresis osmótica (glucusuria), los diuréticos de acción en el túbulo
proximal (acetazolamida) y la expansión aguda del volumen también pueden
ser causa de fosfaturia.
Manifestaciones Clínicas
Las manifestaciones clínicas aparecen típicamente con niveles inferiores a 2
mg/dl y, de forma más intensa, por debajo de 1 mg/dl, estando también
influidas por la cronicidad. La hipofosfatemia sintomática suele verse en casos
de alcoholismo crónico, hiperalimentación parenteral (sin fosfato), toma crónica
de antiácidos y, más raramente, en el tratamiento de la cetoacidosis diabética.
• El déficit de ATP puede causar alteraciones de la contractilidad miocárdica
(insuficiencia cardiaca congestiva) y fatiga de la musculatura respiratoria. Por
similar mecanismo puede aparecer miopatía proximal, disfagia e íleo.
Si la hipofosfatemia es muy severa puede aparecer rabdomiólisis, lo que suele
verse en pacientes alcohólicos y en el síndrome de hiperalimentación, y puede
enmascarar y evitar la aparición de más síntomas.
• Puede aparecer una encefalopatía metabólica básicamente debida a la
isquemia tisular con irritabilidad y parestesias que puede progresar a la
confusión, convulsiones, delirio y coma.
• En casos severos pueden aparecer manifestaciones hematológicas con
tendencia a la hemólisis por hematíes rígidos o reducción de la actividad de los
leucocitos.
• La hipofosfatemia produce aumento de la pérdida renal de calcio –facilitando
el desarrollo de la litiasis renal- y magnesio. En el hueso se produce un
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
aumento de la resorción ósea (lo que favorece la hipercalciuria) y, caso de
mantenerse, origina raquitismo o osteomalacia.
Diagnóstico
El diagnóstico de hipofosfatemia suele ser evidente. En casos dudosos y para
el diagnóstico diferencial, puede resultar útil la determinación de la fosfaturia de
24 horas o la fracción de excreción de fosfato (FEP = [PU x CrP x 100] / [PP x
CrU] (U: orina, P: plasma, Cr: creatinina). En condiciones normales la fosfaturia
24 h es de unos 800 mg. (varía ampliamente de 500 a 1.500 en función de la
dieta) y la FEP del 5-20%. En la hipofosfatemia de origen extrarrenal cabe
esperar una fosfaturia en 24 h inferior a 100 mg y una FEP claramente inferior
al 5%, ya que el riñón retiene fosfato con afán compensador. Cuando la
hipofosfatemia es de origen renal, la fosfaturia es superior a 100 mg/24 h y la
FEP superior al 5%.
La hipofosfatemia de origen extrarrenal puede deberse a captación celular o
disminución de la absorción intestinal, esto último por diarrea crónica, déficit de
vitamina D o tratamiento mantenido con antiácidos.
La hipofosfatemia de origen renal (hiperfosfaturia) puede deberse a
hiperparatiroidismo o a un defecto tubular renal por inhibición de la actividad del
cotransportador sodio-fosfato.
• El hiperparatiroidismo puede ser primario y secundario. En el primario es
típica la asociación de hipercalcemia, hiperfosfatemia e hiperfosfaturia. En el
secundario, la hipocalcemia es la que pone en marcha la hipersecreción de
PTH. También en el período precoz post-transplante renal puede aparecer
hipofosfatemia por exceso de función paratiroidea como expresión de la
hiperplasia paratiroidea desarrollada durante el período del fallo renal.
• Los defectos tubulares no son muy frecuentes. Pueden aparecer como fallo
aislado del transporte de fosfato (raquitismo hipofosfatémico o en la
osteomalacia oncogénica) o generalizado dentro del síndrome de Fanconi (con
glucusuria sin hiperglucemia, aminoaciduria, hipouricemia y acidosis metabólica
hiperclorémica) que puede, a su vez, deberse a cistinosis, síndrome de Wilson,
mieloma múltiple, lupus o toxicidad por metales. Por su parte, mientras que las
formas de raquitismo vitamina D resistente suelen tener inicio en la infancia, la
osteomalacia oncogénica es típica de adultos con tumores mesenquimales;
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
como ya se ha mencionado, ambas enfermedades se presentan junto a niveles
bajos de calcitriol, exactamente lo opuesto a lo esperado (aumento del calcitriol
por la hipofosfatemia).
Tratamiento
El tratamiento de la hipofosfatemia no suele ser necesario salvo en pacientes
sintomáticos. Lo que debe asegurarse siempre es el tratamiento de la causa
subyacente. Así, en la cetoacidosis, suele bastar la ingesta dietética para
corregir la hipofosfatemia, no habiendo demostrado utilidad los suplementos de
fosfato. En el déficit de vitamina D debe asegurarse una ingestión mínima de
400-800 UI/día, aunque los pacientes con aumento del catabolismo hepático
por toma de fármacos inductores pueden requerir hasta 4.000 UI/día.
En los pacientes sintomáticos y en los casos de pérdidas renales por
tubulopatías pueden estar indicados los suplementos de fosfato. La
administración intravenosa debe ser muy cuidadosa ante el riesgo de
precipitación junto al calcio, lo que puede causar graves consecuencias como
hipocalcemia, fallo renal o arritmias cardiacas.
Por otra parte, el tratamiento con calcitriol y suplementos de fosfato puede
corregir parcialmente los cambios esqueléticos y metabólicos en el raquitismo
hipofosfatémico pero los tratamientos de muy larga duración y con dosis muy
altas de fosfato (>100 mg/kg/día) pueden aumentar el riesgo de desarrollo del
hiperparatiroidismo terciario.
HIPERFOSFATEMIA
Introducción
Definimos la hiperfosfatemia como las cifras de fósforo en sangre superiores a
5 mg/dl en los adultos o 7 mg/dl en los niños. Afecta por igual a ambos sexos y
no existen diferencias de razas. Es más frecuente en ancianos debido a que la
incidencia de insuficiencia renal crónica, principal causa de la hiperfosfatemia,
se incrementa con la edad.
Causas y Mecanismos de su Producción
Las principales causas de la hiperfosfatemia aparecen reflejadas en la tabla 30.
Los mecanismos que determinan la aparición de la hiperfosfatemia son:
302
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
1. Aumento del aporte. El excesivo aporte de fósforo puede ocasionar
hiperfosfatemia cuando lleva aparejado un descenso de la excreción renal,
siendo muy raro que lo origine de forma aislada.
2. Aumento de la absorción. La absorción del fósforo guarda relación con su
contenido en la dieta. Una dieta pobre en fósforo se asocia al incremento de la
absorción siendo el metabolito activo de la vitamina D clave en la absorción del
calcio y del fósforo de tal manera que una excesiva concentración de 1,25
dihidroxicolecalciferol (1,25(OH)2D) puede ocasionar hiperfosfatemia.
3. Disminución de la excreción renal. Un descenso de la filtración o un
incremento de su reabsorción tubular constituye el mecanismo más frecuente
de producción de hiperfosfatemia y, además, contribuye al resto de las causas.
4. Salida del fósforo intracelular. Suele producirse en caso de destrucción
celular masiva (rabdomiólisis, síndrome de la lisis tumoral) o por la
presencia de acidosis, tanto metabólica como respiratoria. La acidosis
láctica genera hiperfosfatemia por la trasformación de AMPc en ADP y
fósforo. La cetoacidosis diabética disminuye la utilización del fósforo en el
interior de la célula.
Tabla 30. Causas de la hiperfosfatemia
303
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Fisiopatología
La hiperfosfatemia va a producir manifestaciones clínicas por dos mecanismos,
la hipocalcemia y la presencia de calcificaciones extraóseas.
La hipocalcemia se debe a la formación de complejos del fósforo con el calcio,
ocasionando un descenso del calcio iónico y la disminución de los niveles de
1,25(OH)2D por inhibición de la actividad renal de 1α-hidroxilasa. La
disminución de la concentración del metabolito activo de la vitamina D reduce
la absorción intestinal del calcio y la reabsorción tubular del mismo. Además, el
fósforo incrementa la proliferación de las células paratiroideas y estimula la
síntesis de PTH, independientemente de los cambios del calcio iónico y la
vitamina D. El hueso se verá afectado por el incremento del turnover provocado
por ese hiperparatiroidismo secundario. También se puede observar un
trastorno de la mineralización en relación con el descenso de 1,25(OH)2D, que
va a incrementar la fragilidad ósea.
La expresión esquelética de la hiperfosfatemia es la osteítis fibrosa quística.
Las calcificaciones extraóseas aparecen cuando la hiperfosfatemia se asocia a
la insuficiencia renal crónica y son responsables de aumentar la morbilidad y
mortalidad en los pacientes sometidos a diálisis. Los dos elementos
fundamentales en su aparición son la propia hiperfosfatemia y el incremento del
producto calcio-fósforo. El aumento de fósforo eleva su concentración
intracelular, lo que inducirá la expresión de genes específicos de los
osteoblastos (Osf2/Cbfa-1 y osteocalcina) que facilitan el depósito de cristales
de hidroxiapatita.
Manifestaciones Clínicas
Las manifestaciones clínicas guardan relación con los dos mecanismos
fisiopatológicos que desencadenan la hiperfosfatemia, la hipocalcemia y las
calcificaciones extraóseas. La hipocalcemia se va a manifestar en forma de
tetania y del incremento de la excitabilidad neuromuscular.
Las calcificaciones ectópicas van a dar lugar a diferentes signos y síntomas en
función de su localización. Pueden producir prurito, rotura tendinosa,
queratopatía en banda y calcificaciones vasculares. Éstas pueden localizarse
en pequeñas arteriolas y capilares (calcifilaxis), produciendo lesiones cutáneas
necróticas y hemorragias subungueales en las arterias de mediano calibre,
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
pudiendo originar un síndrome coronario y causando, en el corazón, arritmias
cardiacas o valvulopatía aórtica.
Diagnóstico
El diagnóstico de hiperfosfatemia se realiza mediante la determinación del
fósforo plasmático. Para llegar a un diagnóstico etiológico, además de una
adecuada anamnesis y exploración física, emplearemos las siguientes
determinaciones analíticas: calcio, magnesio, CK, glucosa,urea, creatinina,
PTHi y gasometría arterial. Nos puede ser útil la determinación del fósforo en la
orina y la reabsorción tubular de los fosfatos.
Tratamiento
El tratamiento irá orientado, en primer lugar, hacia la causa de la
hiperfosfatemia.
En aquellas situaciones en que sea posible, se realizará un tratamiento
etiológico de la misma. En los pacientes que presenten una función renal
normal se deberá incrementar la excreción renal de fósforo. Esto se consigue
por medio de una sobrecarga de volumen con suero salino, que va a inhibir la
reabsorción tubular de solutos a nivel del túbulo proximal. La asociación de
diuréticos de asa, como la furosemida, potenciará el efecto.
Cuando la hiperfosfatemia se asocia a la insuficiencia renal, el tratamiento se
llevará a cabo en cuatro fases:
1. Restricción de fósforo en la dieta. En aquellos pacientes con insuficiencia
renal crónica leve puede ser suficiente para controlar la hiperfosfatemia. Su
principal inconveniente es la restricción proteica asociada que puede
determinar la aparición de malnutrición.
2. Diálisis. Consigue la eliminación de 900 mg de fósforo en las dos primeras
horas de cada sesión.
3. Quelantes del fósforo. Estas sustancias se unen al fósforo contenido en la
dieta, inhibiendo su absorción. Su mayor inconveniente son los efectos
adversos. Deben administrarse después de las comidas para evitar la
reducción del apetito.
4. La paratiroidectomía. Está indicada en aquellas situaciones de hipercalcemia
305
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
e hiperfosforemia resistentes al tratamiento, con niveles elevados de PTH y, en
particular, cuando existe calcifilaxis.
SITUACIONES ESPECIALES
Síndrome de la Lisis Tumoral
Es un trastorno metabólico que se manifiesta durante o después del
tratamiento de las enfermedades neoplásicas. Cursa con hiperfosforemia,
hiperuricemia, hiperkaliemia, fallo renal agudo e hipocalcemia. Suele asociarse
a las neoplasias hematológicas (linfoma no Hodgkin, leucemia aguda, mieloma
múltiple) y, en menor medida, al cáncer de mama, cáncer de pulmón tipo
células pequeñas y tumores de células germinales. Los niveles de fósforo
suelen estar por encima de los 8 mg/dl. Se debe evitar su aparición
incrementando la diuresis y administrando alopurinol. En caso de insuficiencia
renal, puede ser necesaria la diálisis.
Calcinosis Tumoral
Es una enfermedad de base genética que se hereda de forma autonómica
dominante y se caracteriza por la presencia de calcificaciones ectópicas
secundarias a un incremento del producto calcio-fósforo. Cursa con
hiperfosforemia asociada a la normocalcemia y al incremento de la reabsorción
tubular de fosfatos.
Síndrome Lacto-Alcalino
Es un síndrome que se desarrolla en pacientes que consumen excesiva
cantidad de calcio y antiácidos no absorbibles. Cursa con hipercalcemia,
alcalosis metabólica, insuficiencia renal e hiperfosforemia. El tratamiento
consiste en la supresión del calcio y de los antiácidos, sobrecarga de volumen
y diuréticos de asa.
HIPERCALCEMIA TUMORAL
Introducción
La hipercalcemia tumoral humoral probablemente es el síndrome
paraneoplásico de tipo endocrinológico más frecuente. Las células tumorales
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
tienen una enorme capacidad para sintetizar y segregar péptidos con efectos
sistémicos. Por tanto, no es de extrañar una gran variedad de síndromes
paraneoplásicos. La hipercalcemia es uno de los más importantes. Su aparición
refleja siempre un aumento de la resorción ósea, con liberación de calcio al
medio extracelular. A menudo los factores producidos por el tumor actúan
también sobre otros órganos implicados en la homeostasis mineral, como el
riñón y el intestino.
Epidemiología
Algunos estudios epidemiológicos llevados a cabo en Inglaterra y en Estados
Unidos sugieren que por cada millón de habitantes aparecen anualmente unos
270 casos nuevos de hiperparatiroidismo primario (HPT) y unos 150 casos de
hipercalcemia en pacientes con cáncer. De hecho, el HPT y las neoplasias
malignas son la causa de la gran mayoría de los casos de hipercalcemia. Otros
procesos son mucho menos frecuentes y en conjunto suponen en torno al 10%
de las hipercalcemias (hipertiroidismo, intoxicación por vitamina A o D,
enfermedades granulomatosas, etc.).
Un número relativamente pequeño de tumores son los responsables de la
hipercalcemia en la mayor parte de los pacientes (tabla 31). Entre ellos, los
carcinomas epidermoides de pulmón son los más frecuentes; por el contrario,
los tumores anaplásicos de células pequeñas raramente producen
hipercalcemia. Los carcinomas de mama también se asocian a hipercalcemia
frecuentemente. El 20-40% de los pacientes con tumores hematológicos del
tipo del mieloma desarrollan hipercalcemia en algún momento. Otros tumores
asociados con cierta frecuencia a hipercalcemia son los carcinomas
epidermoides de cabeza y cuello y de la parte superior del esófago. Por el
contrario, hay muchos tumores frecuentes que casi nunca producen
hipercalcemia (p.ej., los carcinomas de colon y del tracto genital femenino). La
hipercalcemia es también relativamente frecuente en algunos tumores de baja
incidencia, como los colangiocarcinomas y los vipomas.
307
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
Tabla 31. Frecuencia relativa de las causas de hipercalcemia (Mundy y Martin, 1982)
Fisiopatología
En la mayoría de los pacientes con cáncer la hipercalcemia se debe a una
combinación de dos factores: a)una liberación aumentada de calcio desde el
hueso, por aumento de la resorción ósea; y b)una disminución de la excreción
urinaria de calcio en relación con un aumento de su reabsorción tubular. A
menudo hay además una reducción del filtrado glomerular, consecuencia de la
enfermedad neoplásica o secundaria a la propia hipercalcemia, que contribuye
a disminuir aún más la eliminación urinaria de calcio. En muchos pacientes se
produce una disminución de la absorción intestinal del calcio, pero ésta no
consigue compensar el efecto hipercalcemiante de los otros factores.
Atendiendo a los mecanismos fisiopatológicos implicados, los casos de
hipercalcemia tumoral se pueden clasificar en tres grandes grupos: a)
hipercalcemia tumoral humoral, b) hipercalcemia asociada a metástasis
osteolíticas, y c) hipercalcemia de las neoplasias hematológicas.
Hipercalcemia Tumoral Humoral
La hipercalcemia tumoral humoral (HTH) está desencadenada por productos de
las células tumorales, que son segregados a la circulación general y ejercen
efectos sistémicos. Es decir, no se debe a la existencia de lesiones tumorales
destructivas localizadas en el hueso. Generalmente está en relación con
tumores sólidos (ej: carcinomas de pulmón, cabeza y cuello, riñón, páncreas y
ovario). Ocasionalmente aparece en pacientes con linfomas. La mayor parte de
308
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
los pacientes con HTH tienen características bioquímicas similares a las de los
pacientes con HPT primario, incluyendo, además de la propia hipercalcemia,
una excreción urinaria de fósforo y AMPc elevadas. Sin embargo, a diferencia
del HPT primario, en la HHM la absorción intestinal de calcio suele ser baja,
existe una reducción de la tasa de formación ósea y a menudo hay alcalosis
metabólica. De todas maneras, dentro del síndrome de la HTH existen
diferencias de unos pacientes a otros, que probablemente se explican tanto por
las diferencias en los productos segregados por las células tumorales, como
por variaciones en la respuesta inmune frente al tumor. A continuación se
comentan algunos de los factores humorales que se han implicado en la
patogenia de la HTH.
Proteína Relacionada con la Parathormona (PTHrP)
Albright fue el primero en sugerir que la hipercalcemia tumoral podría deberse a
la producción por parte del tumor de una sustancia similar a la PTH y designó
este síndrome como “pseudohiperparatiroidismo”. Esta hipótesis se vio
apoyada por la detección en el tejido tumoral de un factor que estimulaba la
adenil-ciclasa de las células tubulares renales y los osteoblastos, efecto que
era inhibido por algunos antagonistas sintéticos de la PTH. El factor
responsable fue después identificado a nivel molecular y genético y designado
como “proteína relacionada con la PTH” o PTHrP. Entre sus 13 primeros
aminoácidos, 8 son idénticos a los de la PTH. Pero los genes de la PTH y la
PTHrP son diferentes y están situados en cromosomas distintos, aunque es
posible que compartan un origen evolutivo común. Hay varias formas de
PTHrP, originadas por procesamientos alternativos del ARNm y quizá de
fenómenos proteolíticos posteriores a la secreción.
La PTHrP parece compartir todos los efectos de la PTH y además tiene otros
particulares. Como la PTH, estimula la resorción ósea in vitro e in vivo,
aumenta la reabsorción tubular renal de calcio, la excreción urinaria de fosfato,
la generación de AMPc y la síntesis de 1,25(OH)2D. Todo ello redunda en un
aumento de la calcemia. La PTHrP parece estar implicada en la mayor parte de
los casos de HTH. Sin embargo, a pesar de las similitudes entre los efectos de
la PTH y la PTHrP, existen algunas diferencias bioquímicas entre el HPT
primario y la HTH (ver más arriba), que probablemente se deben a otros
309
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
factores producidos por el tumor o por las células del sistema inmune del
huésped.
Metástasis Osteolíticas
Los pacientes con metástasis osteolíticas extensas a menudo presentan
hipercalcemia, probablemente porque las células tumorales estimulan
localmente la actividad osteoclástica, lo que se traduce en destrucción ósea e
hipercalcemia. Un ejemplo de ello es el cáncer de mama. Se ha estimado que
aproximadamente un tercio de las pacientes con cáncer de mama presentan
hipercalcemia en algún momento de su evolución, generalmente coincidiendo
con la afectación metastásica extensa del esqueleto. Algunas pacientes
presentan también un aumento en la reabsorción tubular renal de calcio, en
relación con mecanismos no aclarados. Aunque en algunos casos se ha
observado producción de PTHrP, en la mayoría los niveles de AMPc no están
aumentados, por lo que la PTHrP no parece ser responsable de la retención
renal del calcio. Las células tumorales pueden inducir una cierta liberación de
calcio de fragmentos óseos desvitalizados, lo que sugiere que podrían tener
alguna capacidad para resorber hueso. Sin embargo, los estudios con
microscopia de barrido indican que en su mayor parte la resorción acelerada se
debe a la actividad de los osteoclastos, estimulados por los factores pro-
resortivos segregados por las células tumorales.
Tratamiento
Existen varios tratamientos farmacológicos que permiten controlar
satisfactoriamente la hipercalcemia tumoral en la mayor parte de los pacientes.
Sin embargo, no hay un tratamiento ideal y la elección se debe hacer de
manera individualizada en cada caso. Entre los factores a considerar se
incluyen la cuantía y la velocidad de instauración de la hipercalcemia, la
existencia de contraindicaciones para algunos fármacos (por ejemplo, porque
exista insuficiencia renal), la presencia o ausencia de síntomas y la patogenia
de la hipercalcemia.
Los principios generales del tratamiento son: 1) Tratar eficazmente el tumor,
siempre que sea posible; 2) Tratar la causa precipitante de la hipercalcemia; Y
3) corregir la deshidratación, que es muy común y ocasiona un círculo vicioso,
310
Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
ya que la hipovolemia empeora la hipercalcemia y ésta provoca diabetes
insípida nefrógena, que a su vez provoca mayor deshidratación.
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Rosatti, M. Florencia METABOLISMO FOSFOCÁLCICO A NIVEL ÓSEODiciembre 2009
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AGRADECIMIENTOS
Al Dr. Pablo L. Baudino, Médico Traumatólogo y Legista quién me ayudó no
sólo a buscar material sobre el tema sino también a realizar la tesis, la
presentación oral y me explicó todo sobre las patologías y términos médicos.
A la Dra. Patricia Rodríguez, quien me ayudó a juntar el material para realizar
la tesis y a confeccionarla.
Al Dr. Carlos, Juan quién fue el primer Profesor de la Facultad que me inició
en lo que es la Bioquímica, no sólo con los conocimientos sino también a
realizarla con ética y conciencia de lo que se está realizando e informando.
A todos los profesores de las cátedras de Bioquímica Clínica I, Bioquímica
Clínica II, Microbiología Clínica, Toxicología y Química Forense, que no sólo
dan clases sinó también que se preocupan para que todos sus alumnos
aprendan y sean excelentes profesionales. A todos ustedes MUCHAS
GRACIAS.
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